俄罗斯月球开发计划:“月球-全球” 项目
     时间:2010-11-04
 

  俄罗斯利用自动化探测器进行月球开发将分四个阶段进行。


  


  “月球-全球”项目最早提出于20世纪90年代末,1998年在莫斯科召开的第三次国际月球研究开发大会,俄罗斯公开了该计划,并得到与会的各国航天局代表的高度评价与支持。90年代末,俄罗斯政府开始为该项目提供经费支持,同时希望通过国际合作吸引外来经费,但由于1998年世界金融危机,已经开始的工作没有继续得到资金支持,无法按最初提出的计划实施。此后,俄罗斯政府将“月球-全球” 项目纳入2006年出台的《2007~2015年俄联邦航天计划》,该项目的各项工作得以继续。 
  “月球-全球” 项目的主要科学目标至少包括2项:一是通过月震研究月球内部结构(包括确定月核的尺寸),这项研究将有助于人类深入认识月球起源;二是探测月球上的自然资源,例如水及其它易挥发的物质,以便于在执行月球任务时,对有用资源进行开发和利用。 
  “月球-全球”探测器主要由四部分组成: 
  (1)高速穿探器(HSP)(图3):“月球-全球”在飞往月球的轨道上先后分两次投放总计10个高速穿探器,其主要任务是对月震进行探测。每个穿探器的质量为15千克,它们将高速钻入月球表面,穿透时的速度2.5千米/秒,穿透深度10~15米,过载能够达到10000g。其外壳经过特殊设计,能够减轻过载对科学设备的影响。高速穿探器携带了窄带月震波探测计,它们沿着直径10千米(5个穿探器)的外环带和直径5千米内环带(5个穿探器),分别钻入月球表面。高速穿探器探测的月震信息将通过天线把探测信息发送出去。 
  (2)月球穿探器(PL):“月球-全球”携带了2个月球穿探器,它是一种宽频月震接收器,主要探测低频月震信息。月球内部深度超过1000千米深度时,高频震波衰减严重。因此,为了获取月球核心区的信息,2个穿探器采用的是高灵敏度的低频地震计。 


  


  (3)着陆器(PS)(图4):着陆器将降落在月球极区,将用来对月表进行现场探测,如研究极区月坑的月表(月壤和月岩)成份、月坑地区凝结的挥发分物质的成份、获取高分辨率图像等。着陆器将质量-能谱仪,电视摄像机,γ-频谱仪,中子频谱仪等设备。着陆器总质量为250千克,其中制动发动机质量约180千克,进入速度80~100千米/秒,最大过载500g,到达月球表面前过载降低到200g,并使用缓冲气囊进行软着陆。 

 


  (4)轨道器(图5):轨道器环绕月球运行,其携带的科学有效载荷如可见光和红外电视摄像机,可以对月球表面进行高分辨率遥感探测;测定选定区域月岩的物理特性和成分;探测水信息或开展其它研究。轨道器携带了接收天线,接收着陆器、穿探器发送的无线电信号,然后通过定向天线发送给地球站。轨道器带有足够的推进剂,可以确保其长期在轨工作。 


  
 

 
  飞行方案:运载火箭将采用联盟-2/弗盖特火箭。如图6所示,运载火箭将把探测器先送入200千米的近地轨道,然后上面级动力装置把探测器送入地月转移轨道,探测器将飞行4.5天时间后到达月球。在飞行过程中,探测器先释放高速穿探器模块,该模块携带10个高速穿探器独立飞行。到达预定高度时,10个高速穿探器分两批飞向月球。第一批5个沿着10千米直径的圆环射向月球表面,它们彼此的间距大致相等,形成外环;第二批5个沿着直径5千米的圆环均匀分布,形成内环。此后,携带宽频月震探测计和摄像机的两个月球穿探器逐次分离,并在月面着陆,它们彼此之间的距离不超过300千米。最后,着陆器在月球极区实施着陆,而轨道器则携带探测有效载荷进行遥感探测,以及将探测信息转发给地球。

 
  
  

    来源:中国公众科技网