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　　■本報記者 甘曉

　　今年12月，“嫦娥三號”探測器搭載“玉兔號”月球車已經(jīng)在月球上生活了3周年。3年來，在33個月晝工作期間，“嫦娥三號”開展了“測月、巡天、觀地”科學(xué)探測，取得了大量科學(xué)數(shù)據(jù)。同時，研究人員在月球淺表層地質(zhì)結(jié)構(gòu)、月基天文觀測以及地球等離子體觀測等方面取得了一系列創(chuàng)新性科學(xué)研究成果。

　　作為中國在月球上留下的第一個足跡，“玉兔號”的意義深遠。如今，“玉兔號”月球車早已超期服役，科研人員也依然在為它堅守。

　　超齡服役的“兔子”

　　“啊，我壞掉了。”2014年1月25日，月球車“玉兔”發(fā)出了一條微博，牽動了許多人的心。自2013年12月14日降落在月球上后，受復(fù)雜月面環(huán)境的影響，“玉兔號”月球車機構(gòu)控制出現(xiàn)了異常。隨后，它進入了第二個月夜休眠。

　　此時，嫦娥三號探測器上的科學(xué)載荷陸續(xù)開始科學(xué)探測任務(wù)。例如，著陸器上的月基光學(xué)望遠鏡開展了觀天探測，極紫外相機對地球等離子體層進行了觀測。而這兩項都是世界上首次在月面進行的探測活動。

　　2014年2月10日，“玉兔號”第一次喚醒失敗，工作人員沒有放棄對故障的分析和排查。兩天后，“玉兔”全面蘇醒。“玉兔仍然存在故障無法移動。”當(dāng)時，探月工程新聞發(fā)言人裴照宇宣布。

　　這期間，“玉兔號”上搭載的全景相機、測月雷達、紅外成像光譜儀、粒子激發(fā)X射線譜儀等4臺科學(xué)載荷運行正常，獲得了大量的數(shù)據(jù)。

　　“帶傷”的“玉兔”在多次休眠、喚醒后，最終在2016年7月31日停止了工作。設(shè)計壽命為3個月的“玉兔號”超額完成了任務(wù)，圓了中國人著陸月球的夢。

　　在專家看來，正是這些作為鋪路石的探測器，為將來的載人登月鋪平了道路。

　　“觀天”仍在繼續(xù)

　　“測月、巡天、觀地”是科學(xué)家寄予“嫦娥三號”的希望。按照計劃，“嫦娥三號”用搭載的8臺科學(xué)儀器完成這3項科學(xué)目標(biāo)——巡天觀測，觀察地球等離子體層的結(jié)構(gòu)和密度變化，調(diào)查月表形貌、地質(zhì)構(gòu)造和潛在資源。

　　3年里，許多科研人員為“嫦娥三號”和“玉兔號”默默堅守，中科院國家天文臺研究員魏建彥就是其中的一員。他帶領(lǐng)團隊圍繞月基光學(xué)望遠鏡開展研究，取得了豐碩的科研成果。

　　月基光學(xué)望遠鏡也是“嫦娥三號”上目前唯一仍在正常工作的科學(xué)儀器。在“玉兔”登陸月球3周年之際，魏建彥帶領(lǐng)團隊像往常一樣負責(zé)生成月基光學(xué)望遠鏡的科研計劃，遞送到地面應(yīng)用系統(tǒng)，向衛(wèi)星上傳指令。

　　魏建彥向《中國科學(xué)報》記者介紹，該團隊接受來自天文界的觀測申請，每半年一次。“結(jié)合科學(xué)家們申請的科學(xué)課題，我們判斷月球上什么時候最適合針對這一課題進行觀測，最終生成月基望遠鏡觀測計劃。”他說。

　　截至今年6月，月基光學(xué)望遠鏡進行了4940小時的巡天觀測，獲得23.3萬張圖像數(shù)據(jù)。目前，月基光學(xué)望遠鏡的科學(xué)任務(wù)包括兩個方面：巡天觀測、變星長期監(jiān)測。2015年，云南天文臺研究員錢聲幫領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊，利用月基光學(xué)望遠鏡觀察一個名為“V921 Her”的雙星，通過其光變曲線，確定了雙星系統(tǒng)中兩顆子星的質(zhì)量，并推測這一雙星系統(tǒng)中還存在另一顆天體——第三顆子星。

　　魏建彥介紹，對雙星的監(jiān)測，研究其是否具有行星或塵埃環(huán)成為科學(xué)家們利用月基光學(xué)望遠鏡開展科學(xué)研究的一個熱點。

　　同時，魏建彥團隊還根據(jù)數(shù)據(jù)提出了月球外逸層中的羥基（水）密度的上限，探測精度比哈勃望遠鏡的結(jié)果提高兩個量級、比印度月船一號的結(jié)果提高5個量級，是迄今為止這一領(lǐng)域的最好結(jié)果。這一成果發(fā)表在2015年的《行星與空間科學(xué)》上。

　　在科研人員看來，無論月基光學(xué)望遠鏡將來是否停止工作，科學(xué)家對在月球上“巡天”探索不會停止。

　　“看地”“測月”成果豐碩

　　中科院國家天文臺研究員王華寧帶領(lǐng)團隊，利用極紫外相機完成了“看地”的科研任務(wù)。中科院長春光機所在國際上首次研制了極紫外相機，在月面上對地球周圍15個地球半徑的大視場等離子體層進行了極紫外觀測。

　　王華寧介紹，由中科院國家天文臺、國家氣象衛(wèi)星中心、中科院長春光機所及中科院空間應(yīng)用中心科研人員組成一支約30人的科研團隊。“3年里，我們通力合作，圍繞這一科學(xué)載荷開展了科研工作。”王華寧表示。

　　在中科院“地球等離子體層特征及其對太陽活動的響應(yīng)研究”項目的支持下，研究人員在國際上首次獲得等離子體層側(cè)面大視場動態(tài)觀測結(jié)果。據(jù)國家天文臺閆巖博士介紹，研究人員首先觀察到了等離子體層應(yīng)該存在的雙卵型結(jié)構(gòu)。同時，他們還利用一次磁層亞暴期間的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了等離子體層存在的3個明顯的凸起結(jié)構(gòu)。

　　在完成“測月”的科學(xué)目標(biāo)中，科學(xué)家把地質(zhì)工作者在地球上開展的工作搬到了月球上，在月球車“玉兔”上設(shè)置有全景相機、紅外光譜儀、粒子激發(fā)X射線譜儀和探月雷達等設(shè)備。

　　據(jù)了解，這4臺科學(xué)儀器的探測數(shù)據(jù)在國際上首次揭示了月球雨海區(qū)的火山演化歷史，表明月球在距今25億年前仍存在大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)，可能與該區(qū)域極富放射性元素有關(guān)，這一研究結(jié)果對理解月球演化有重要意義。

　　“蟾宮玉兔方圓夢”，中科院院長白春禮賦詩這樣贊頌“嫦娥三號”的創(chuàng)新成果。從古代先民對登上月球的暢想，到“嫦娥三號”攜“玉兔號”成功落月，嫦娥飛天的夢想已經(jīng)實現(xiàn)。但是，中華民族的探月夢并沒有就此結(jié)束。未來發(fā)射的“嫦娥四號”“嫦娥五號”，火星探測器，還將帶領(lǐng)國人走向更遠的太空。

　　中國繞月探測工程首任首席科學(xué)家、中科院院士歐陽自遠：

　　深空探測未來可期

　　俱懷逸興壯思飛，欲上青天攬明月。

　　過去一年里，我國嫦娥工程二期“嫦娥三號”的著陸器與月球車首次在月面實施“巡天、觀地、測月”的聯(lián)合科學(xué)探測，陸續(xù)收獲了一系列的新發(fā)現(xiàn)和豐碩的科學(xué)探測成果，我國深空探測的進展令人振奮。

　　俄國“火箭之父”齊奧爾科夫斯基曾經(jīng)說：“地球是人類的搖籃，但人不能永遠生活在搖籃里。他們不斷地向外探尋著生存的空間：起初是小心翼翼地穿出大氣層，然后就是征服整個太陽系。”

　　自1958年開始，中國的月球探測經(jīng)歷了長達35年的跟蹤調(diào)研與綜合分析月球與行星探測的進展與成就，開展了各類地外物質(zhì)、阿波羅月球巖石和火星隕石研究，出版了《月質(zhì)學(xué)研究進展》和《天體化學(xué)》專著等。1993年至2003年，又經(jīng)歷了10年的中國開展月球探測的系統(tǒng)科學(xué)論證，包括中國實施月球探測的必要性與可行性，發(fā)展戰(zhàn)略與長遠規(guī)劃，首次月球探測的工程目標(biāo)、科學(xué)目標(biāo)與技術(shù)總要求等。2004年國務(wù)院批準(zhǔn)了我國首次月球探測實施方案。

　　2007年，“嫦娥一號”作為首顆探月衛(wèi)星，取得了全月球的影像圖、月表物質(zhì)成分和近月空間環(huán)境，首次獲得月球土壤層內(nèi)氦-3資源的分布與資源總量。

　　2010年，“嫦娥二號”發(fā)揮了承前啟后、持續(xù)發(fā)展的先導(dǎo)作用，提交了分辨率為7米的全月球地形圖，是全世界覆蓋最全、精度最高的一張全月圖；測繪了“嫦娥三號”著陸區(qū)1米分辨率的高精度地形圖，為“嫦娥三號”成功軟著陸月面奠定基礎(chǔ)；相繼“嫦娥二號”飛向日—地L2位置，235天監(jiān)測太陽爆發(fā)活動；隨后“嫦娥二號”飛離地球700萬千米，與“戰(zhàn)神號”小行星交會，精確測定小行星的形狀、大小與運行軌道。當(dāng)前，“嫦娥二號”成為一顆人造小天體，圍繞太陽運行，飛離地球數(shù)億千米。

　　3年前，“嫦娥三號”發(fā)射成功，使我國成為繼美國、前蘇聯(lián)之后第三個實施著陸器和月球車軟著陸月面，開展“就位”和“巡視”聯(lián)合探測的國家。

　　2017年，“嫦娥五號”就將啟程，在月面鏟取和鉆孔取樣并帶回地球。為了這一天，我們正組織全國的研究團隊抓緊搭建實驗室，只要月球樣品一到，就可以馬上開展各類分析研究，為國家發(fā)現(xiàn)更多的月球奧秘。

　　2018年，“嫦娥四號”的軌道器、著陸器和月球車對月球背面開展聯(lián)合探測。在地球上永遠看不到月球背面，人類也沒有實施過月球背面的專項科學(xué)探測，預(yù)計將獲得一系列新的探測成果。

　　中國人有能力飛得更遠。在我國全面建成小康社會、中國進入科技創(chuàng)新型國家行列之際的2020年，我們將要首次探測火星，實施火星軌道器與火星車的聯(lián)合探測。開展火星生命信息的探尋，火星空間與表面環(huán)境，火星地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、物質(zhì)組成、地下水分布、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與演化過程的探測和研究，為人類改造火星成為第二個生命棲息地——再造一個“地球”積累科學(xué)依據(jù)。

　　生活在這個時代，我深感幸運，是國家的重大需求拉動深空探測工作者不斷前行。真切希望有關(guān)的專家學(xué)者和青年學(xué)子，能夠投入到嫦娥工程和探索宇宙奧秘的行列中來，共同為人類社會的持續(xù)發(fā)展和美好前景，為中華民族的偉大復(fù)興和繁榮昌盛作出貢獻。（本報記者甘曉整理）

(責(zé)編：魏艷、趙竹青)