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嫦娥四号落月轨迹重现

经济日报-中国经济网北京9月25日讯时隔八个月,嫦娥四号落月轨迹得以重现。今天凌晨,国际科学期刊《自然?通讯》在线发布我国月球探测领域的一项重要成果:中国科学院国家天文台研究员李春来领导的科研团队利用

经济日报-中国经济网,北京,9月25日(记者申会)-八个月后,嫦娥四号的登月轨迹再次出现。

今天早上,国际科学杂志《自然》?时事通讯在线发布了中国月球探测领域的一项重要成就:由中国科学院国家天文台研究员李春来领导的研究团队,利用嫦娥4号数据准确定位嫦娥4号(CE-4)的着陆位置,再现嫦娥4号的登月过程。

这到底是怎么回事?

让我们开始了解-

月球表面软着陆的动态下降是一个时间短、速度变化快的过程,很难依靠地面实时控制。通常,只有探头本身携带的传感器才能用于实现自主测量和控制。李春来表示,为了掌握探测器自主控制的效果,为任务规划和科学探索建立位置参考,重构探测器动力下降段轨迹,准确确定着陆点位置,具有重要的工程和科学意义,一直是行星探索的重点之一。

在2019年之前,人类在60年的月球探索中已经成功地在月球表面实现了20次软着陆,所有这些软着陆都位于面向地球的月球前沿。探测器下降轨迹和着陆点位置可以通过地面设备测量。2019年1月3日,嫦娥四号探测器在月球背面的冯·卡门撞击坑(von Karman impact crater)成功实现了人类历史上第一次月球背面软着陆。然而,由于月球的遮挡,地面设备无法跟踪并实现月球背面软着陆探测器的直接或间接无线电测量,中继卫星返回地面的遥测参数(包括探测器高度、加速度、姿态等信息)非常有限,这极大地影响了探测器下降轨迹的准确重建和着陆点的准确定位。

那么,如何重现嫦娥四号的登月轨迹呢?李春来团队给出的答案是使用基于图像的定位技术精确定位月球背面的着陆点。李春来团队与中国空间技术研究院合作研究,利用中国自主研发的嫦娥二号(CE-2)高分辨率地形数据,结合嫦娥四号下降过程和月球表面探测过程中获得的多源图像数据,绘制出探测器在三维空间的下降轨迹,精细重构嫦娥四号在月球背面粗避障和精避障等自主导航着陆过程,从而实现探测器的精确定位,定位精度达到1m左右。

根据计算出的厘米分辨率地形数据,论文第一作者、中国科学院国家天文台研究员刘建军认为嫦娥4号降落在一个退化撞击坑的缓坡上,从直径25米的撞击坑边缘向北只有8.35米,着陆点周围有5个撞击坑。然后,结合导航相机拍摄的图像,研究小组精确计算出嫦娥4号的着陆点为东经177.5991,南纬45.4446,海拔5935米,并在月球图像和地形数据上以7m、5 m、1m、10cm和5cm的空间分辨率对其进行了精确识别。据了解,上述研究成果不仅为嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车进行科学探索提供了背景信息和位置参考,也是月球背面控制点研究和高精度月球测绘的基础,还将为中国未来的深空探测任务(如小行星附着和火星软着陆)提供技术支持。

(责任编辑:罗伯特)

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