嫦娥一號衛星發射參觀門票11日發售預售券
天文學家稱“嫦娥一號”有望主動撞擊月球
探月知識競賽火熱進行中 網友激情祝福嫦娥
"嫦娥一號"測控系統動員會:探月準備就緒      

    月球探測，從科學目標上來説，各國都有很大的相似性，其科學目標都是圍繞著月球的起源和演化進行的。9月14日，日本發射的"月亮女神"，就直接把目標定為探測月球的起源與演化。但是，這是個終極目標，需要不斷地開展探測，才可能接近問題的本源。其實，每進行一次月球探測，都具有具體的任務和探測項目。此次"月亮女神"的具體探測項目中有些部分與嫦娥一號衛星相同。

    嫦娥一號衛星將從四個方面開展對月球的探測：第一：獲取月球表面三維立體影像；第二，分析月球表面有用元素及礦物質的含量和分佈；第三，測量月壤的厚度和評估月壤中氦-3資源量；第四，探測地--月球空間環境。

    嫦娥一號衛星也是大協作的結果。衛星有效載荷系統由中科院空間中心作為有效載荷總體單位進行設計和研製。西安光學精密機械研究所、上海技術物理研究所、紫金山天文臺、高能物理研究所和中科院空間中心都承擔了相關設備的研製。整個有效載荷系統有8種探測儀器，共24件硬體産品。

    獲取月球表面三維立體影像，即是觀測月球的地形地貌，嫦娥一號衛星是利用立體相機和激光高度計來實現。

    嫦娥一號衛星是第一次去探測月球，要先看月球的概貌，所以相機的分辨率設計在120米，月表成像寬度為60千米。激光高度計的分辨率很高，在1米，最大誤差是5米。

    嫦娥衛星有效載荷控制在140公斤以下。這決定了設備只能往小、輕、精的方向設計。一般説來，立體影像是由兩台或者三台相機從不同的角度拍攝而成，如"月亮女神"就是用兩台相機從前後兩個視角觀測月球表面。而嫦娥一號衛星的相機設計很巧妙，只用了一台相機。巧妙之處在於，利用一片面陣CCD組成了這臺相機的電子"底片"，在衛星飛行過程中每次只取CCD面陣中的前、中、後三行像素的信號，相機在隨衛星的飛行的過程中，對月球表面進行"逐行掃描"，就會獲得星下點、前視17、後視17三個視角形成的三幅二維原始圖像數據，經過三維重構後，月球表面三維立體影像就被再現出來。

    嫦娥一號衛星的激光高度計比"月亮女神"要小，但分辨率較高，嫦娥一號為1米，月亮女神為5米。高度越高，激光能量越容易衰減，月亮女神在100千米的軌道上運行，嫦娥一號在200千米的軌道上運行，所以嫦娥一號激光高度計的激光能量也需要隨之增強。CCD相機只能在月球表面有光照的情況下獲取月表圖像，而激光高度計則不受這個限制，在月球背陽面也能照常工作。當獲得的點積累得足夠多時，一張月球的地表數字立體圖像也就出爐了。

    在觀測月球表面這個任務上，"月亮女神"比嫦娥一號衛星多一台設備--測地雷達，它能"看"到月球表面以下幾千米。

    分析月球表面有用元素及礦物的含量和分佈通過X射線譜儀、γ射線譜儀以及干涉成像光譜儀實現。

    月球表面物質的原子或者原子核受到宇宙射線粒子的轟擊後，會激發出各具特徵的x射線和γ射線。一些天然放射性元素不用宇宙射線的激發，自身就能發射x射線或γ射線。通過γ射線譜儀測量這些特徵γ譜線的能量和通量，專家可以推導出月球表面元素的種類和蘊含程度。

    X射線譜儀的功能類似于γ射線譜儀，它能探測月球表面元素原子在太陽下射線激發過程中釋放的特徵x射線，x射線的能量將直接與物質成分有關。作為月表成分研究，x射線譜儀和γ射線譜儀的測量結果可以很好地互相補充。

    但x射線譜儀和γ射線譜儀只能探測月球表面含有的元素，並不知道這些元素形成了哪些礦物質。這個任務就要交給干涉成像光譜儀。

    由於不同的礦物質能吸收不同的光波。干涉成像光譜儀就根據這個特徵判斷岩石的種類。

    利用微波輻射的原理來探測月壤的厚度。

    嫦娥一號衛星利用微波輻射手段探測月壤在全世界尚屬首次。微波探測器曾多次用在針對地球的探測器上。雖然這種手段探測月壤還備受爭議，但近年來，隨著科學技術的發展，各國科學家逐漸認識到它是探測月壤的一種可行手段。孫輝先總師説，嫦娥一號衛星在國際上首次利用微波探測月壤的厚度，其數據處理的方法還需要在實踐中檢驗和改進。

    任何溫度高於絕對零度（即零下273℃）的物體都會産生微波輻射能量。利用不同頻率的微波信號穿透月球表面物質的能力區別，便可獲取月壤的厚度信息。嫦娥一號衛星上的微波探測儀被設計成多頻微波輻射計，選擇的探測頻率有3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37.0GHz。微波的頻率越高，其穿透能力越低，如37.0GHz，反映的僅僅是月球的表面微波輻射，而3.0GHz這個波段穿透能力較強，能反映月表深處月岩和月壤輻射的能量之和。利用測得的月表不同波段的微波輻射能量信息，專家就能分析出月壤的厚度。

    孫輝先總師説，利用微波分析月壤的厚度本身就是一門科學，嫦娥一號衛星在這個領域也在進行探索，現在，國內一些專家已經找到了分析這些微波數據和反演月壤厚度信息的方法。孫輝先總師説："應該説，這項任務有一定探索性。"第一次吃螃蟹總有風險，但後人能在這條道路上繼續前進。"月亮女神"沒有這項任務。