于登云院士“嫦娥家族”探月有何不同

图为于登云院士作科普报告。 （主办方供图）

迄今为止，人类已勇闯深空315次，探索的足迹遍布太阳系各个角落。其中，月球探测就占了135次。

自2004年以来，我国月球探测共实施9次发射，均获得成功。虽然战无败绩，中国科学院院士、中国航天科技集团有限公司科技委副主任、中国探月工程四期总设计师于登云却直言“压力比较大”，因为整个探月工程任务还没有完成，科研团队依然要非常小心。

从嫦娥四号实现人类首次月背软着陆，到嫦娥六号实现人类首次月背采样返回；从圆满完成“绕、落、回”三步走目标，到探月工程四期任务全面推进，中国深空探索的脚步迈向更远，愈发坚实。

在近日举办的第十二届“魅力之光”全国核科普夏令营上，于登云院士介绍了“嫦娥家族”，并将每一位成员的“特长”娓娓道来。

嫦娥一号，作为我国探月的先驱，其发射设计饱含着科学家的慎重考虑。为了确保安全，嫦娥一号在发射后绕地球转了三圈才奔向月球，因此地月飞行时间相对较长。但正是在这次飞行中，嫦娥一号获取了我国第一幅高精度的全月图，分辨率达到120米。“尽管分辨率不算高，但它在中国航天发展史上留下了深刻的印记。”于登云说。

2010年10月1日，嫦娥二号月球探测器成功发射。它在环月轨道上对全月球进行了高精度立体成像，并对嫦娥三号预选着陆区进行了分辨率优于1.5米的详查。更重要的是，嫦娥二号首次实现了“一探三”的壮举。

“嫦娥二号对月球预选着陆区进行探测以后，又从月球轨道起飞，到达距离地球150万公里的日-地L2点，开展环绕L2点的空间探测。经过几个月探测后，它又整装出发，飞抵距离地球约700万公里的深空，对编号为4179的图塔蒂斯小行星实现了飞跃探测。”于登云介绍，由此，中国成为世界上第三个实现日-地L2点和小行星探测的国家。同时，嫦娥二号将月球图像的分辨率提升至7米，开启了月球探测的新篇章。

嫦娥三号实现了月球正面着陆探测，它采用了全自主避障的技术，成为我国第一个实现月球软着陆的无人登月探测器。

在2019年之前，月球正面已经迎来了人类和不少探测器，但只有嫦娥四号在月球背面实现了软着陆。“探测器到月背去，必须要用到中继星。因为它是月球背面和地球的‘桥梁’，可以支持探测器在月球背面着陆和巡视探测。”于登云说。

嫦娥四号还有一个特点，就是用了同位素热源。为什么要用同位素热源呢？

采用太阳能电池板和充电电池组合，是很多月球探测器的基本配备。在月球白天，月球上太阳能极其充沛，太阳能电池板可支持系统正常工作。“但是，漫长的黑夜将导致巡视器无法继续工作，只能‘盖被子睡觉’。”于登云解释。于是，科研团队提出了用同位素发热的设想，在同位素发热后将热量转变为电能，而这项技术的成功使中国成为第三个掌握同位素热源和电源空间应用的国家。

嫦娥五号执行对月球的着陆采样返回任务，它“挖土”归来，归家“心切”。“嫦娥五号把样品采回来后，会以每秒11.2公里的速度，从月球轨道进入地球大气。为了确保嫦娥五号减速，我们在受到‘打水漂’游戏的启发后，在其距离地球5000公里时，就将舱器分离，使返回舱从大气层进入，再弹跳出大气层，再进入大气层，最终实现了减速。”于登云说，当时很多老专家都觉得该设想很难实现，但科研团队仅用了一次实验，就证明了其可行性。

嫦娥六号也有自己的独特之处，它实现了人类首次月背采样返回，共采集月球样品1935克。

在于登云对“嫦娥奔月记”通俗易懂的介绍中，在场的同学们深刻感受到了中国航天人不断探索、勇于创新的精神。

第十二届“魅力之光”全国核科普夏令营由生态环境部（国家核安全局）、国家原子能机构、国家能源局、中国科协、中核集团指导支持，中国核学会与中国核电联合主办，厦门大学与漳州能源承办。

随着夏令营活动结束，为期4个月的第十二届“魅力之光”活动落下帷幕。今年以来，“魅力之光”活动邀请了中国科学院院士叶国安、于登云，中国工程院院士杜祥琬、樊明武、王玉明等科学家为中小学生作科普报告，向孩子们介绍“两弹一星”精神、弘扬“科学报国”传统。

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