隨著科技的發(fā)展,越來越多的國家更加熱衷于太空探索事業(yè)。韓國也在多番努力后邁出關(guān)鍵一步,實現(xiàn)了首個月球軌道探測器的發(fā)射。8月5日Danuri號依托SpaceX公司的獵鷹9號(Falcon 9)火箭發(fā)射升空后,預(yù)計12月抵達(dá)月球軌道。如果一切順利,韓國有望成為世界上第七個擁有探月器的國家。這也是韓國首次超越近地軌道的太空任務(wù),是韓國近年來眾多太空項目的重要一環(huán)。Danuri號上的科學(xué)設(shè)備將研究月球的磁場,測量鈾、水和氦-3等元素和分子的數(shù)量,并拍攝太陽永遠(yuǎn)照射不到的月球兩極的黑暗隕石坑。
Danuri號成功發(fā)射
Danuri號最初被稱為“韓國探路者月球軌道器”,后被命名為“Danuri”,意為“享受月亮”。5日,Danuri號在升空40分鐘后在距離地表約1656公里處與火箭分離,并在當(dāng)天上午9點40分許與地面站成功進(jìn)行第一次通信。按照規(guī)劃,Danuri號不會徑直飛向距地球約38萬公里的月球,而是朝著太陽的方向最遠(yuǎn)飛到156萬公里處,再像蝴蝶一樣以“8”字形飛行返回地月系,最后在12月中旬進(jìn)入繞月軌道。
Danuri號所使用的“彈道軌道”飛行形式需要更長的時間,但不需要大型發(fā)動機(jī)點火來減慢航天器到達(dá)月球時的速度,能夠利用地球和太陽的重力,從而能節(jié)省相當(dāng)多的燃料。在進(jìn)入繞月軌道后,Danuri號將調(diào)整軌道到距離月球表面62英里的高度,并于2023年一年間在月球100公里上空環(huán)繞,每天完成12次公轉(zhuǎn),執(zhí)行科學(xué)任務(wù)。
Danuri號由韓國航空航天研究所(KARI)與美國國家航空航天局(NASA)合作完成,耗時六年多,耗資2370億韓元。7月5日,Danuri號被空運(yùn)至美國奧蘭多機(jī)場,后于7日以陸運(yùn)方式抵達(dá)美國佛羅里達(dá)州的卡納維拉爾角太空軍基地。根據(jù)2016年雙方簽署的一項協(xié)議,Danuri號是KARI和NASA的聯(lián)合任務(wù),KARI管理軌道器的制造和運(yùn)行,而NASA負(fù)責(zé)開發(fā)一種科學(xué)有效的載荷,并幫助航天器通信和導(dǎo)航。
韓國航空航天研究所所長Sang-Ryool Lee在NASA的一份聲明中提到:“該項目是一個范例,說明可以利用兩個太空機(jī)構(gòu)的才能進(jìn)行國際合作,實現(xiàn)比個人更大的科學(xué)和探索的成功。我們很興奮地看到未來KARI和NASA的聯(lián)合將帶來新的知識和機(jī)會?!?/p>
據(jù)韓聯(lián)社稱:“若(Danuri號)發(fā)射、入軌以及年底進(jìn)入繞月軌道等過程全部成功,韓國有望成為世界上第七個擁有探月器的國家,鞏固航天強(qiáng)國的地位。迄今為止,將月球軌道器或月球登陸器送至月球的國家僅有俄羅斯、美國、日本、歐洲、中國、印度。”
Danuri號的科學(xué)使命
Danuri號的科學(xué)儀器包括一個磁力計,一個伽馬射線光譜儀和三個照相機(jī)。其中最有意義的是PolCam相機(jī),這是第一個在月球軌道上使用偏振光繪制月球表面紋理的相機(jī)。美國約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室的行星地質(zhì)學(xué)家瑞秋·克里瑪(Rachel Klima)提到,偏振器在地球觀測中很流行,比如研究植被的偏振器,但此前從未被派去研究月球。
通過捕捉光線在月球表面的反射,PolCam相機(jī)將揭示塵埃和巖石顆粒的大小和密度等特征??死铿斦J(rèn)為,這可以幫助研究人員研究不尋常的物體,比如被稱為“童話城堡”的微小多孔塵埃塔。由于地球的引力比月球更強(qiáng),這種多孔塵埃塔無法在地球上重現(xiàn),這就意味著研究月球上的多孔塵埃塔極具意義。美國科羅拉多州博爾德太空科學(xué)研究所的行星地質(zhì)學(xué)家威廉·法蘭德(William Farrand)表示“這是一個突破性的儀器”,他希望利用PolCam的數(shù)據(jù)來研究火山灰沉積,并增進(jìn)對月球爆炸噴發(fā)歷史的了解。
另一個值得注意的是美國國家航空航天局提供的名為ShadowCam的相機(jī),該相機(jī)極為敏感,能夠捕捉到月球上永久被陰影籠罩的環(huán)形山中的少量光子。這些位于月球兩極的環(huán)形山一直處于低溫狀態(tài),溫度低于零下88 ,積累著千百年來的水冰。這些冰可以展現(xiàn)45億年前太陽系的冰凍歷史,并為未來到訪的宇航員提供豐富的資源。這些冰還可以被提取和融化以提供水,并分解成氧氣和氫氣,這既可以為宇航員提供呼吸的空氣,也可以為從月球前往其他目的地的旅行者提供火箭推進(jìn)劑。
Danuri號上的磁力計KMAG也被研究人員寄予厚望,加州大學(xué)行星科學(xué)家伊恩·加里克-貝瑟爾(Ian Garrick-Bethell)希望能進(jìn)一步分析KMAG的數(shù)據(jù)。他提到,現(xiàn)有研究表明在過去的數(shù)億年里,月球的核心產(chǎn)生了一個幾乎和地球一樣強(qiáng)大的磁場,但科學(xué)家們困惑的是,月球的內(nèi)核比地球的內(nèi)核小得多,距離地表的距離也比地球的內(nèi)核遠(yuǎn)得多,它是如何驅(qū)動如此強(qiáng)大的磁場,并維持如此長的時間。貝瑟爾認(rèn)為KMAG對月球磁場的精確測量,有望幫助他們理解這一點。
韓國的“航天元年”
韓聯(lián)社在5日發(fā)文稱:“將探月器送至月球是航天深空探測的第一步。繼成功發(fā)射韓國式運(yùn)載火箭‘世界’號(KSLV-II)后,韓國若能在年內(nèi)再創(chuàng)探月佳績,今年就將成為韓國的‘航天探測元年’?!表n國一直在研制自己的火箭,它第一次設(shè)計的“羅老一號”(Naro-1)火箭在2013年成功進(jìn)入軌道,從那時起,韓國航空航天研究所已經(jīng)將研究重心轉(zhuǎn)移到一種更大的三級火箭。
6月,韓國總統(tǒng)尹錫悅曾在首爾龍山總統(tǒng)府視頻會議室觀看了自研運(yùn)載火箭“世界”號(KSLV-Ⅱ)的發(fā)射過程。他在火箭發(fā)射成功后表示,“大韓民國通向太空之路由此打通……這是過去30年艱苦奮斗的產(chǎn)物,國民、青年們的夢想和希望今后將延伸至宇宙?!币a悅還提到,韓國政府將成立“航空宇宙廳”,系統(tǒng)地支援航空航天事業(yè)。
韓國科技部長官李宗昊(Lee Jong-ho)在美國卡納維拉爾角太空軍基地見證了Danuri號的成功發(fā)射。他提到擺脫地球重力向月球進(jìn)發(fā)的Danuri號邁出了韓國太空探測的第一步,Danuri號要走的路還很長,他將與全民共同關(guān)注Danuri號探月旅程的進(jìn)展,推動韓國探索宇宙事業(yè)不斷發(fā)展。Sang-Ryool Lee則表示:“Danuri只是一個開始。韓國計劃在2030年左右在月球上降落自己的機(jī)器人探測器?!?/p>
韓國地球科學(xué)與礦產(chǎn)資源研究所的行星地球科學(xué)家金京子(Kyeong-ja Kim)是Danuri號γ射線光譜儀的首席研究員,她認(rèn)為Danuri號的成功將確保韓國未來的行星探索。“每個人都很高興和興奮?!笨死铿斕岬剑骸翱吹皆絹碓蕉嗟膰野l(fā)射自己的軌道飛行器,并增進(jìn)了全球?qū)υ虑蛏纤l(fā)生事情的了解,這真是太酷了?!?/p>
新聞與圖片來源:紐約時報、Nature、韓聯(lián)社,部分圖片來自網(wǎng)絡(luò)
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