Yutu 2 ve arazi aracı karşılıklı bir fotoğraf çekimi yapıyor, size Chang'e 4'ün ayın arkasında yaptığı üç önemli şeyi gösteriyor
Yutu'nun 15 Aralık 2013'te aya indiğini, arazi aracının arazi kamerası ve ay gezgini Yutu'nun panoramik kamerasının birbirleriyle etkileşime girdiğini hatırlıyor musunuz?
Yapımcı: Popüler Bilim Çin
Yapım: Haibaraemily, Eyalet Anahtar Ay ve Gezegen Bilimi Laboratuvarı, Makao Bilim ve Teknoloji Üniversitesi
Yapımcı: Bilgisayar Ağı Bilgi Merkezi, Çin Bilimler Akademisi
Yutu'nun 15 Aralık 2013'te aya indiğini, arazi aracının arazi kamerası ve ay gezgini Yutu'nun panoramik kamerasının birbirleriyle etkileşime girdiğini hatırlıyor musunuz?
Resim kaynağı: Xinhuanet
Öğle yemeği molasının ardından Yutu 2, 10 Ocak'ta uyandı. Ayın 11'inde, 5 yıl sonra, bir kez daha arazi aracı ile ay gezgini arasındaki tarihi etkileşimi gördük!
Xinhua Haber Ajansı'na göre 11'inci öğleden sonra Chang'e 4 Lander ve Yutu 2 devriyesi normal çalışıyordu. "Queqiao" röle uydusunun desteğiyle karşılıklı atış başarıyla tamamlandı. Yerden alınan görüntüler net ve sağlamdı. Çin ve yabancı bilimsel yükler normal çalışıyordu. Veriler etkin bir şekilde indirildi, bilimsel deney projesi sorunsuz bir şekilde yürütüldü ve projenin belirlenen hedeflerine ulaşılarak Chang'e-4 görevinin tam başarısı oldu. Şimdiye kadar Çin'in Ay keşif projesi "beş savaş ve beş zafer" elde etti.
1. Chang'e 4'ün inişinden sonraki program
3 Ocak 2019 sabah saat 10: 26'da Chang'e-4 ay sondası, Von Kamen çarpma kraterinde 177.6 ° doğu boylamında ve 45.5 ° güney enleminde ayın arkasına başarıyla indi ve ayın arkasına başarıyla inen ilk insanlık oldu. .
3 Ocak 22: 22'de, ay gezgini "Yutu II" başarılı bir şekilde ayın arkasına çıktı! Yutu ay gezgininin yerini alacak ve "en çok yıldıza sahip tavşan" olacak!
(sol üst) Chang'e 4'ün iniş kamerasının fotoğrafı ve LROC NAC görüntülerinin eşleşmesi, kaynak: LROC / ASU (sol alt) Von Kamen kraterinin konumu (sağda) Chang'e 4'ün iniş alanı. Kaynak: LROC WAC / NAC / haibaraemily
Yukarıdaki resmin sağ tarafındaki 3 × 5 km'lik alan, yere indikten sonra ayın arkasındaki tavşanın ana aktivite aralığıdır.
3 Ocak 22:22 ile 4 Ocak akşamı 17:00 arasında Chang'e 4 tamamlandı:
Lander, Yutu 2 gezicisinden (ay gezici) ayrılmıştır.
Chang'e-3, ay gezgini Yutu'yu (solda) ve Chang'e-4, gözetleme kameraları C tarafından fotoğraflanan ay gezgini Yutu 2'yi (sağda) piyasaya sürdü. Kaynak: Ay Araştırma Projesi
Lander'daki düşük frekanslı radyo spektrum analizörünün üç adet 5 metrelik anteni yerinde konuşlandırılır
Lander'da Alman Ay Yüzeyi Nötron ve Radyasyon Doz Dedektörünün (LND) başlatma testi
Arazi aracının topografik ve arazi şekli kamerası tarafından çekilen görüntü haritaları, geçiş yıldızı saksağan köprüsü aracılığıyla arka arkaya dünyaya geri iletilir.
Yutu 2, çevre bilincini ve yol planlamasını tamamlayarak, röle uydusu ile bağımsız bir veri iletim bağlantısını başarıyla kurdu.
Yutu-2 Ay yüzeyinde yürüdü ve planlandığı gibi A noktasına ulaştı.Ay radarı ve panoramik kamera açıldı ve normal çalışıyordu. Diğer yükler birbiri ardına açılır.
Lander güvenlik kamerası C tarafından fotoğraflanan A noktasına yürüyen yeşim tavşanı
Bu, Yutu II'nin A noktası ... Geçtiğimiz birkaç gün içinde Chang'e-4, ayın ve günün yüksek sıcaklık testini başlattı. Yüksek sıcaklıkla baş edebilmek için Yutu 2, "Öğle Arası" moduna girme fırsatını seçti. Küçük tavşan burada öğle yemeği molası verdi.
2. Chang'e 4'ün ayın arkasında yaptığı üç önemli şey
Chang'e-4'ün gezisinin üç ana hedefi vardır:
1. Ayın arkasındaki inceleme alanının topografyasını, jeomorfolojisini ve mineral bileşimini tespit edin;
2. Geri inceleme alanının yüzeysel yapısını tespit edin;
3. Düşük frekanslı radyo astronomi gözlemleri geliştirmek için ayın arkasındaki eşsiz radyo astronomi ortamını kullanın.
Bu hedeflere ulaşmak için Chang'e-4 birçok "çarpıcı" bilimsel enstrüman getirdi.
Chang'e-3'ün yedekleme makinesi olan Chang'e-4, hem görünümünde hem de taşıdığı bilimsel araçlarda büyük ölçüde Chang'e-3'ü miras almıştır.Her biri 8 bilimsel enstrüman taşır, ancak gerçek tespit hedefleri ve tespit ortamındaki değişikliklere göre Taşınan bilimsel araçlarda yeni ayarlamalar yapıldı.
1. İniş kamerası (iniş): araziyi net bir şekilde görün
İniş kamerası, 116 × 100 × 70,4 mm boyutunda ve yaklaşık 0,5 kg ağırlığında, iniş kamerasının alt kısmında yer almaktadır.Donanım özellikleri, Chang'e-3 iniş kamerasıyla aynıdır.
İniş kamerasının ana görevi, inişin iniş sırasında farklı zamanlarda ve farklı yüksekliklerde iniş alanının topografik ve topografik verilerini elde etmektir, böylece her zaman dikey olarak ay yüzeyini gösterecektir.
Bu ikisi Chang'e-4 iniş kamerasının 3 Ocak'ta çektiği ay fotoğraflarıdır. Bir önceki bölümde tanıtılan Chang'e-4'ün özel iniş alanı bu fotoğraflardan yola çıkılarak değerlendirildi.
İniş kamerası sadece iniş sırasında kullanıldığından çalışma süresi çok kısadır, sadece birkaç dakika.
Diğer bir deyişle, 3 Ocak gibi erken bir tarihte, iniş kamerası görevi zekice tamamlamıştı!
2. Arazi kamerası (arazi aracı): ay masası ve ay gezgininin fotoğraflarını çekin
Arazi ve jeomorfoloji kamerası, arazi aracının üst kısmına yerleştirilmiştir. 92 × 105 × 118,9 mm boyutlarında ve yaklaşık 0,64 kg ağırlığındadır.Görünür ışık bandında renkli görüntüler çekebilir. Donanım göstergeleri Chang'e-3 arazi ve jeomorfoloji kamerasıyla aynıdır. Çin Bilimler Akademisi Optoelektronik Teknoloji Enstitüsü tarafından geliştirilmiştir. .
Arazi kamerasının temel görevi, ay yüzeyinin ve iniş alanı çevresinde 360 ° panoramik fotoğraflar çekebilen ay gezgininin görüntülerini almaktır.
Bu, 20 Aralık 2013 tarihinde Chang'e-3 iniş aracının arazi kamerası tarafından çekilmiş panoramik fotoğrafların bir mozaiğidir. Kendi güneş panellerinizi ve bazı bileşenlerini, uzaktaki ay gezgini Yutu'yu ve Yutu'nun bıraktığı izleri görebilirsiniz. .
11 Ocak 2019'da Chang'e-4'ün topografya kamerası da bize böylesine muhteşem bir manzara getirdi.
3. Düşük frekanslı radyo spektrum analizörü (lander): astronomik gözlemler yapın
Düşük frekanslı radyo spektrum analizörü, ayın arkasındaki doğal parazitsiz radyo astronomi ortamından tam olarak yararlanmak için Chang'e-4 tarafından kurulan yeni bir cihazdır.Görev, güneşin düşük frekanslı radyo özelliklerini ve ayın arkasındaki ay yüzeyi radyo ortamını gözlemleyerek 0.1-40 MHz aralığını doldurmaktır. Radyo gözlemi içi boş.
Üç adet 5 metre uzunluğundaki düşük frekanslı radyo spektrum analizör anteni, elektromanyetik dalga sinyalinin üç adet karşılıklı dikey bileşenini alacak şekilde tasarlanmıştır.Bu aynı zamanda Chang'e-4 lander ile 3 numaralı görünüm arasındaki en önemli farktır.
Resim kaynağı: https://m.baidu.com/tc?from=bd_graph_mm_tcsrd=1dict=20src=http%3A%2F%2Fwww.haijiangzx.com%2F2016%2F0426%2F951584.shtmlsec=1547012784di=cf1a727e487ad
İyonosferin engeli nedeniyle, dalga boyu 10 metreden fazla olan elektromanyetik dalgalar neredeyse tamamen atmosfere nüfuz edemez ve dünyanın yüzeyine ulaşamaz. Bu kadar uzun dalga boylu düşük frekanslı elektromanyetik dalgaları gözlemlemek istiyorsanız, dünyanın atmosferini terk etmeniz gerekir; ayın arkası bir kutuptur. En iyi gözlem yeri.
Dünya atmosferinin elektromanyetik dalga penceresi. Kaynak: Wiki
Aslında, dünyanın iyonosferinin girişimine ek olarak, ayın arkasındaki düşük frekanslı radyo gözlemleri, insan faaliyetlerinin müdahalesini etkili bir şekilde koruyabilir - 10 metreden fazla, astronomide ultra uzun dalga (düşük frekans) olarak adlandırılır, ancak insan sosyal faaliyetlerine aittir. Sivil radyo yayıncılığının ana frekans bandı olan "kısa dalga" ("yüksek frekans") bandı.
Öte yandan, karada taşınan düşük frekanslı radyo spektrum analizörü, birbirini doğrulamak ve tamamlamak için Queqiao röle uydusunda taşınan Hollanda tarafından geliştirilen düşük frekanslı radyo iskandili (NCLE) (0.1-80 MHz) ile de işbirliği yapacak.
4. Ay yüzeyi nötron ve radyasyon dozu detektörü (lander): Ay yüzeyi radyasyon dozunu tespit edin
Almanya, Kiel Üniversitesi ile işbirliği içinde geliştirilen ve karaya monte edilen amaç, yüklü parçacıklar, gama ışınları ve nötronlar dahil olmak üzere ay yüzeyinin entegre parçacık radyasyon dozunu ve LET spektrumunun yanı sıra, ay yüzeyi hızlı nötron enerji spektrumu ve termal nötron geçişini ölçmektir. Miktarlar ve diğer parametreler.
Bunları test etmek için ne yapılabilir? En doğrudan amaç, yerinde ay yüzeyindeki radyasyon dozunu tespit etmektir.
İnsanlar uzayı keşfetmek istiyorlarsa, kendilerini her türlü uzay radyasyon hasarından korumalılar, öncelikle farklı yerlerdeki radyasyon dozlarını bilmeliyiz.
Düşük Dünya yörüngesindeki radyasyon dozu, uzay istasyonunun astronotları tarafından doğrudan ölçülebilir .. Ay ne olacak? Şimdiye kadar sadece iki dedektör ölçüm gerçekleştirdi - Hindistan'da Ay Gemisi 1 ve NASA Lunar Survey Orbiter'da radyasyon doz dedektörü (RADOM, ancak bu cihaz Hindistan'ın kendi değil, ancak Bulgar Bilimler Akademisi tarafından geliştirildi ve taşındı) (LRO) kozmik ışın teleskopunu (CRaTER) taşıdı, ancak bu dedektörlerin her ikisi de yalnızca Ay yörüngesindeki (Ay yüzeyinin 100 kilometre ve 50 kilometre yukarısında) radyasyon dozunu ölçtü.
Şimdiye kadar, Ay yüzeyinde radyasyonun (birincil radyasyon ve ikincil radyasyon dahil) yerinde tespitini yapmadık - bu tam olarak Chang'e-4'ün yapacağı şey. Yani Chang'e-4, ay yüzeyindeki çeşitli parçacıkların radyasyon dozlarını ilk kez ölçerek, insanlı ay inişlerinin güvenli faaliyetleri için veri desteği ve Ay yüzeyine entegre parçacık radyasyon modelinin düzeltilmesini sağlayacak.
Ay yüzey radyasyonunun ölçülmesine ek olarak, termal nötronların ölçümü, iniş alanının sığ yüzeyindeki su içeriğini tahmin etmemize de yardımcı olabilir (asıl tespit hidrojendir, buradaki suyun aynı zamanda su buzu olabilecek çeşitli su formlarının toplu adı olduğunu unutmayın. , Hidroksil olabilir). Bununla birlikte, buradaki "su tespitinin", ayın kalıcı gölge alanında açığa çıkabilecek su buzunu tespit etmekten tamamen farklı olduğu unutulmamalıdır - kutup alanının kalıcı gölge alanı genellikle 70 derece kuzey ve güney enleminin üzerindeki kutup alanında dağılmıştır. , Ve von Karmen çarpma krateri yalnızca orta enlemde (45 derece güney enlem), kalıcı gölge bölgesinden uzaktır.
5Panoramik kamera (müfettiş): panoramik fotoğraf
Devriye (ay gezici), iki panoramik kamera ile donatılmıştır, boyut 90 × 110 × 120 mm ve toplam ağırlık yaklaşık 0,69 kg'dır. Chang'e-4'teki panoramik kamera ve Chang'e-3'teki panoramik kamera "ikiz" olup, Chang'e-3'ün üretildiği Çin Bilimler Akademisi Xi'an Institute of Optics and Mechanics tarafından eş zamanlı olarak geliştirilmiş ve üretilmiştir.
Panoramik kamera, ay gezgini boyunca farklı inceleme alanlarının 360 ° siyah-beyaz ve renkli görüntülemesini gerçekleştirebilen Ay gezicisinin direğine kurulur.Ayrıca iki kamera aracılığıyla hedefin stereo görüntülemesini de gerçekleştirebilir.
Bu, Chang'e-3'ün ay gezgini Yutu tarafından N205'te çekilmiş panoramik fotoğraflardan oluşan bir mozaiktir.Düşük frekanslı ay radar anteninizi, üzerinden koştuğunuz tekerlek izini ve uzaktan inişi görebilirsiniz. kaynak:
6 Kızılötesi görüntüleme spektrometresi (devriye cihazı): ayın bileşimini analiz edin
Kızılötesi görüntüleme spektrometresi, 255 × 172 × 162 mm boyutunda ve yaklaşık 4,69 kg ağırlığında ay gezgininin ön tarafında bulunur.İki kanala sahiptir: kızıl ötesine yakın görünür ışık (450-950 nanometre) ve yakın kızılötesi kısa dalga kızılötesi (900-2400 nanometre). Chang'e-3'ün kızılötesi spektrometresi kabaca aynıdır, Shanghai Institute of Technology tarafından geliştirilmiş ve üretilmiştir.
Kızılötesi görüntüleme spektrometresi esas olarak hedef alanın spektrumunu ölçer ve Ay gezgini boyunca hangi minerallerin bulunduğunu ve dağılımlarının ne olduğunu tespit etmek için spektrumdaki absorpsiyon özelliklerini kullanır. Chang'e-4 ay gezgini artık parçacık uyarımlı bir X-ışını spektrometresi taşımadığı için (robotik kola gerek yoktur), kızılötesi görüntüleme spektrometresi Chang'e-4'te kimyasal bileşim analizi yapabilen tek cihaz haline geldi.
7 Ay araştırma radarı (devriye cihazı): ayın yüzeysel yapısını tespit edin
Çin Bilimler Akademisi Elektronik Enstitüsü tarafından geliştirilen, inceleme alanının bulunduğu alanın jeolojik geçmişini izlememize yardımcı olmak için, ay gezicisinin ay toprağının kalınlığı, ay kabuğunun sığ yapısı gibi yüzeysel yapı profillerini tespit etmek için aktif olarak elektromanyetik sinyaller iletir ve alır.
Ay radarının ana prensibi, farklı malzemelerin dielektrik sabitlerinin (basitçe elektromanyetik dalgaları zayıflatma yeteneği olarak anlaşılabilir) farklı olmasıdır, bu nedenle dedektör tarafından alınan farklı malzemelerin arayüzünden yansıyan elektromanyetik dalgaların zaman ve yoğunluğu farklı olacaktır. Ardından, ölçülen radar alma süresi ve yansıma yoğunluğu sayesinde, bu radar sinyallerinin hangi farklı malzemelerden geçtiğini ve her bir malzeme katmanının ne kadar kalın olduğunu tersine anlamak mümkündür.
Ay radarının çalışma prensibi. Kaynak: IECAS
No. 3 gibi, Chang'e 4, algılama derinliğini ve algılama çözünürlüğünü dengelemek için farklı frekanslarda iki ay ölçüm radarı ile donatılmıştır:
Düşük frekanslı ay radarı (ilk kanal) anteni, 40-80 MHz merkez frekansı ve düşük çözünürlük (metre seviyesi) ile ay gezgininin arkasında yer alır, ancak derin yeraltı yapılarını (100 metre) tespit edebilir;
Yüksek frekanslı ay radarı (ikinci kanal) anteni, 250-750 MHz merkez frekansı ve yüksek çözünürlüklü (30 cm) ay gezicisinin altında yer alır, ancak yalnızca sığ yeraltı yapılarını (30 metre) tespit edebilir.
Kırmızı ok, iki düşük frekanslı ay ölçüm radar antenini gösterir Yüksek frekanslı ay ölçüm radarı, ay gezgininin altına yerleştirilmiş bir kelebek antendir. Kaynak: China Aerospace Science and Technology Corporation
8 Nötr atom dedektörü (devriye cihazı): Ay yüzeyinde ilk nötr atom tespiti
İsveç Uzay Fiziği Enstitüsü ile işbirliği içinde geliştirildi ve ay gezgini üzerine monte edildi. Amaç, ay gezgini boyunca 0.01-10 keV enerji aralığında enerji nötr atomları ve pozitif iyonları ölçmek ve güneş rüzgarının gevşek ay toprağı ile nasıl etkileşime girdiğini anlamaktır. Bu, insanların ay yüzeyinde nötr atom tespiti yaptığı ilk sefer olacak.
9 Popüler bilim yükü (arazi aracı): patates ekimi, meyve sinekleri yetiştirme
Chang'e-4 görevi, yukarıdaki sekiz bilimsel yüke ek olarak, Chongqing Üniversitesi tarafından geliştirilen popüler bir bilim yükünü de taşıdı: Ay mikro-ekosfer. Özel alüminyum alaşımlı malzemeden üretilmiş, 18 cm yüksekliğinde, 16 cm çapında, net hacimde 0,8 litre, toplam ağırlığı 3 kg olan silindirik bir "tank" dır.
Patates tohumları, Arabidopsis tohumları, meyve sinekleri, toprak, su, hava, kameralar ve bilgi iletim sistemleri ve diğer bilimsel araştırma ekipmanları, ay yüzeyinde doğal ışık ve düşük yer çekimi koşulları altında hayvanların ve bitkilerin büyümesini gözlemlemek ve doğrulamak için "saksılara" yerleştirilecektir. durum.
Ay mikro ekosisteminin ilk prototipi. Kaynak: Chongqing Üniversitesi
Referans malzemeleri:
LROC | Uzakta!
Wu Weiren, Wang Qiong, Tang Yuhua, Yu Guobin, Liu Jizhong ve Zhang Wei ve diğerleri (2017). Ayın arkasına "Chang'e-4" yumuşak iniş görevi tasarımı. Journal of Deep Space Exploration, 4 (2), 111-117.
Jia Yingzhuo, Zou Yongliao, Xue Changbin, Ping Jinsong, Yan Jun ve Ning Yuanming. (2018). Chang'e-4 görevinin bilimsel hedefleri ve yük yapılandırması. Journal of Space Science, 38 (1), 118-130.
Jia, Y., Zou, Y., Ping, J., Xue, C., Yan, J. ve Ning, Y. (2018). Chang'E 4 görevinin bilimsel hedefleri ve yükleri. Gezegensel ve Uzay Bilim.
Chang'e-4 sondası, ayın arkasının yakın plan görüntüsünü verdi
Chang'e-3 panoramik kamera resim kütüphanesi
https://mp.weixin.qq.com/s/PU6jY68316w2VOmcr7ajhw
(Bu maddede belirtilen kaynağın olduğu resimler onaylanmıştır)
(Kaynak: China Science Expo)
