Category: 太空技术

月球探测器LRO和月球观察感测卫星LCROSS发射升空

美国航空航天局(NASA)于2006年4月宣布，预定2008年后发射”月球轨道探测器”(Lunar Reconnaissance Orbiter, LRO)，同时把一个月球陨石坑观察与感测卫星”(Lunar Crater Observation and Sensing Satellite, LCROSS) 送往月球。NASA此项重返月球计划将在2020年之前把宇航员送回月球，并计划最终在月球上建立一个前哨基地，作为飞向火星及火星以外太空迈出的第一步。

接着，美国航天局于2009年6月18日，在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地利用一枚“宇宙神－５”运载火箭(Atlas V rocket)将此月球探测器LRO和月球陨石坑观察与感测卫星LCROSS成功地发射升空，正式开始正式美国重返月球计划。

月球探测器LRO进入月球轨道

经过约5天飞行后，月球探测器LRO已于2009年6月23日成功地进入环绕月球轨道。

(黄达维 2009年6月于美国)

本文参考：美国国务院国际信息局(IIP)《美国参考》报导

美国航空航天局(NASA)于2006年4月10日在总部新闻发布会上宣布，该局预定2008年后将发射”月球轨道探测器”(Lunar Reconnaissance Orbiter,LRO)，以及”月球陨石坑观察与感测卫星”(Lunar Crater Observation and Sensing Satellite,LCROSS) ，送往月球。

LRO与LCROSS是2008年至2016年NASA多项无人飞行计划的第一项任务。其目的是研究、测绘和了解月球表面的情况，为宇航员重返月球作准备。

月球轨道探测器LRO

根据NASA的”太空探索规划”（Vision for Space Exploration），该局计划在2020年之前把宇航员送回月球，并计划最终要在月球建立一个前哨基地，作为飞向火星及火星以外太空迈出的第一步。

LRO是为实现这个规划而设计的。卫星经过四天飞赴月球的航程后，将测绘月球的表面，并根据地面崎岖程度、可利用的资源和幅射环境描述未来著陆点的特征。

LRO飞行任务历时一年，最初阶段的最重要测量任务中，有几项涉及描述月球轨道深度空间幅射的特征，测出月球的地貌，勘测氢资源，勘测月球两极附近阴影区的温度，造影永久阴影区的表面等。

LRO还将试图勘察两极寒冷地带暗色岩中接近表面的水沉积物，分析未来可能著陆地点的特征──已知月球资源中最大的未知数，并说明在两极地区的阳光的可利用性(以充分利用太阳能)。

勘测月球环境

波士顿大学天文学教授哈伦□斯彭斯(Harlan Spence)在NASA于2005年9月发布的一份资料中说：”我们确实需要了解更多关于月球幅射环境的情况，尤其是人们在那里是否有可能不仅只停留几天。”

LRO将使用”宇宙射线幅射效应望远镜”(Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation, CRaTER)帮助测量和绘制月球幅射环境图。

斯彭斯及其同事们把幅射探测器置于具有不同厚度的的一种特制塑料的后面，而该塑料的浓度和组成成分与人类的肌体组织相同。通过这种方法他们将会得到迫切需要的资料。

LRO另一台感测幅射的仪器，”月球探索中子检测器” (Lunar Exploration Neutron Detector, LEND)，得到俄罗斯联邦太空局(Roscosmos)的部分资助。LEND将探测来自月球表面散发出被称为中子的一些粒子的幅射，测量这些中子能量有多大，亦即对人类的伤害程度有多大。

LRO还有一个激光装置，时光脉冲照射至黑暗的陨石坑内。这个”月球轨道器激光测高仪”(Lunar Orbiter Laser Altimeter,LOLA)的主要目的在于绘制一张全月球的正确轮廓图。

它还将测量每一道激光反射的光亮度。如果土壤中含有冰水结晶，那么反射回来的脉冲明显会更明亮。NASA说，LOLA本身无法证明是否有水，但在永久阴影区，更亮的脉冲将是有益的线索。

月球上有水吗？

测定月球上是否有冰，即是否有水，对今后的太空之旅十分重要。

建立月球基地的可行性主要取决于有没有水的存在，因为在月球上生活需要水，植物生长也需要水。水(H2O)还可分解成氧和氢，供呼吸和制造火箭燃料。水对阻挡太空幅射也非常有效。月球基地如果有1米左右的水环绕着，有助于保护登月人员免受太阳耀斑(solar flares)和宇宙射线的照射。

为了发现月球上是否有水，另一种称为”预言家”(Diviner)的LRO仪器将勘测仪器表明的温度，便于科学家搜索冰可能存在的地方。甚至在两极陨石坑的永久阴影里，温度必须很低才能防止冰蒸发。

Diviner将向LRO的其它感测冰的仪器提供备用资料，可确定在某些地带某些表明冰存的迹象可能因温度太高而不可信。

另一种仪器，”莱曼–阿尔法映射仪”(the Lyman-Alpha Mapping Project,LAMP)，通过遥感紫外光波长的特殊长度，勘测月球两极永久阴影区陨石坑的黑暗世界，寻找冰存在的迹象。

固态冰具有独特的”指纹”，波长与紫外光相同，有助于确定陨石坑中是否存在固态冰。

月球陨石坑观察与感测卫星LCROSS

LCROSS的飞行任务将为NASA提供了一次极好的机会以解开月球固态冰之谜。

LCROSS将和LRO一起由同一个一次性运载火箭发射升空。在飞往月球途中，先发送LRO，然后LCROSS与LRO分别执行任务。

LRO将在月球轨道运行，而LCROSS及一次性运载火箭的上一级火箭将继续飞行，约花90天的时间绕地球转两周。在飞行结束阶段，当LCROSS/上一级火箭接近月球南极时，上一级火箭投向南极的陨石坑，以冲击力十分强的角度进行撞击，形成1000公吨碎片的巨大烟云。

在撞击现场的上空，LCROSS的遥感器将直接测量固态冰、水蒸气等化合物。

安德鲁斯说，然后，”我们进行直接穿越烟云的飞行，这样我们就有极好的机会测量当场发生什么、存在什么。我们往下直飞进入某些矿物学要求达到的角度。这样做，我们将了解很多情况。”

LCROSS卫星从烟云中获得资料，发回地球后，它本身还会对准月球进行撞击，再次形成烟云，供绕月球轨道飞行的航天器和地球观察站进行观测。

(黄达维 2009年6月于美国)

本文参考：美国国务院国际信息局(IIP)《美国参考》报导

1969年实现第一次在月球登陆

我们伟大的美利坚合众国前总统肯尼迪(John F. Kennedy)在1961年5月作出承诺：美国将在六十年代结束前把人送上月球并使他安全地返回地球。1969年7月美国执行”阿波罗11号”(Apollo 11)使命的宇航员阿姆斯特朗(Neil Armstrong)和小奥尔德林(Edwin E. “Buzz” Aldrin Jr.)实现第一次在月球登陆。1969年7月20日，宇航员小奥尔德林在月球上插上美国国旗。他们自豪地向全世界宣告：“踏上月球的第一步，也是踏上太阳系各行星和最终走向太空其它星球的一步。「对一个人来说是一小步」，这句话阐述的是事实；而「对人类来说是一大步」，则是对未来的希望。”

NASA稳步实施载人重返月球计划

根据美国国家航空航天局(NASA)工程师报告，NASA准备在2020年前再次将人送往月球并向火星及太阳系其他星球推进的”星座计划” (Constellation Program)正在不断取得进展，其中包括”战神1号”(Ares I)火箭与”猎户座”(Orion)宇宙飞船。

与目前正在加紧完成的国际太空站工作齐头并进的这个”星座计划” 项目的规模，是自1972年正式启动航天飞机计划以来在美国航天飞行事业中首屈一指的。

目前航天飞机机组中的航天飞机──”亚特兰蒂斯号”(Atlantis)、”发现号”(Discovery )和”奋进号”(Endeavour) – 定于2010年退役；”战神号”的第一次载人发射定于2015年3月进行。在其间的5年中，俄罗斯的”联盟号” (Soyuz)宇宙飞船 – 可能还有其他航天器──将把宇航员和物资送往国际太空站。

“星座计划”将对航天飞机发射台及庞大的机身装配楼进行改建使用，但”战神1号”和”战神5号”火箭、移动发射装置、”猎户座”飞船和”牵牛星”登月车(Altair lunar lander)都是全新的设计。

“猎户座”飞船在形体上与”阿波罗”飞船(Apollo)相似，但体积要大得多。阿波罗式的防热层是迄今所掌握的重新进入大气层、尤其是从月球直接返回时的最佳造型。

“猎户座”飞船的直径将为5米、重量约22.7吨。舱内体积是”阿波罗”的2.5倍以上，因此”猎户座”能乘载4名机组人员执行飞赴月球的使命，在前往国际太空站或火星的飞行中可以乘载6名机组人员。

” 猎户座”飞船定于2015年前开始执行飞向国际太空站的首批使命，2020年前作月球首航。”猎户座”飞船将能把宇航员和货物送往国际太空站，并在低地球轨道与登月舱和地球出发站(Earth Departure Stage)会合，把宇航员送往月球；它将来还将为火星探险发挥作用。它也将是从月球和火星返回地球的飞行器。其形状将借鉴过去使用的航天舱，但将利用 21世纪的电脑、电子、生命保障、推进与热防护系统技术。

如果在发射台或在升空时出现紧急情况，位于”猎户座”飞船航天舱顶部的机制将能保障飞船及机组人员的安全。

在登月使命中，”战神5号”载货发射器将先行于载人飞船，把将在飞行使命最后阶段运载宇航员的”地球出发站”和登月舱运至低地球轨道。”猎户座”飞船将与低地球轨道上的登月舱对接，由地球出发站将两者送往月球。

一旦进入月球轨道，宇航员将使用”牵牛星”登月车(Altair lunar lander)前往月球登月，”猎户座”飞船则留在轨道上。宇航员完成任务后，将使用月球升空舱回到”猎户座”飞船，而后脱离月球轨道返航。

(黄达维 2009年6月于美国)