月球基地概述

月球是距离地球最近的天体,是人类开展深空探测的首选目标。月球是研究地球、地月系和太阳系起源与演化的重要对象,也是人类实现向外层空间拓展的理想基地,同时也是研究空间天文学、空间物理学、月球科学、地球与行星科学和材料科学的理想场所。月球探测工程是当今世界高新科学技术领域中极具挑战性的领域之一。国际月球探测发展规划通常按照＂探、登、驻＂三步走的策略来制定,在完成无人月球探测工程之后,实施载人登月工程和月球基地工程,是人类实现对月球资源的深度开发和利用的重要手段。     

月球探测的进展与我国月球探测的科学目标

在简述月球探测的历程与趋势的基础上,强调当代月球探测的总体目标为：(1)研究月球与地月系的起源和演化,特别是月球大气层与磁场的消失,矿物与岩石的分布和形成环境、月壤和内部层圈结构的形成以及月球演化的历程;(2)探测月球的资源、能源和特殊环境的开发利用及对人类社会长期可持续发展的支撑。我国不载人月球探测划分为绕、落及回三个阶段。为了全球性、整体性重新认识月球,绕月卫星探测的科学目标为获取全月面三维影像,探测14种有用元素的全球分布与丰度,探测月壤厚度并估算^3He资源量以及太阳活动对空间环境的影响。“落”为月球探测器软着陆就位探测和月球车巡视探测,建立月基光学、低频射电和极紫外天文观测平台。“回”为月球探测器软着陆就位探测和取样返回地面。     

专题：“嫦娥”一号揭开中国深空探测的科学

自20世纪90年代以来,国际上新一轮月球探测的热潮,吸引了美国、日本、欧洲、中国、印度等航天大国的广泛积极的参与．这次探月热潮中,几乎所有的卫星任务都把重点放在了测月学方向．一方面通过对月球地形、重力以及关联内部结构的探测研究来揭示月球的演化历程,另一方面为进一步的月面着陆探测和建立月球基地开展准备工作．以绕、落、回三部曲为主线的中国月球探测简洁而完美地诠释了人类月球探测的这一路线规划．“嫦娥”一号绕月探测器工程在成功实现了华夏千年奔月梦想的同时,也以测月学为基本目标,为人类探月的远景设想奠基铺路．     

月球着陆探测值得关注的主要科学问题及着陆区选址建议

概要总结了以往探测活动取得的成果基础,梳理了月球地质学的部分主要问题,建议我国后续的着陆探测和采样返回应该重点关注以下科学和应用问题:深部月壳和月幔的组成、火山活动及热历史、月球早期及现今撞击通量、月核大小和月幔的结构、水及挥发分的分布、月壤和月尘的性质、月球资源和环境等.针对不同的科学问题和目标,着陆区的选择和探测对象的确定十分重要.在前人着陆区选址研究的基础上,本文提出和推荐了18个(背面和正面各5个,极区8个)备选着陆区,并简要分析了它们的地质特征和科学探测意义.     

科技短讯

我国今年启动探月工程“嫦娥奔月”千年梦想将成现实。国家航天局局长栾恩杰最近透露,中国航天下一个目标是月球探测。月球探测工程将分为“绕”、“落”、“回”三个阶段实施。第一期工程,通过发射月球探测卫星.获取月球表面三维影像.分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点,探测月壤厚度和探测地月空间的环境。第二期工程,发射月球探测器登陆月球。第三期工程.实现月面巡视勘察与采样返回。     

哈勃太空望远镜探测月球资源

寻找能制取氧的富矿地点，作为候选的未来周面基地 为建设未来的月球表面基地，美国宇航局用哈勃太空望远镜对月球进行了探测。哈勃太空望远镜可以观察到距地球100亿光年的星系。这是为了载人航天探测首次用哈勃太空望远镜对月球进行观测．以查明能成为氧气供给源的矿物分布情况，确定作为月面基地的候选地点。[编者按]     

国外月球基地发展概况

当前世界各主要航天国家和机构正酝酿在近2 0～3 0年内联合建立永久性月球基地,开发和利用月球的资源、能源和特殊环境,为人类社会的可持续发展服务。未来的月球探测活动目标将更明确、参与国家更多,国际合作将逐步成为主流模式。1月球探测活动的发展历程 人类对月球的真正探测始于20世纪50年代末,整个探测历程可以分为三个阶段。     

利用多线程编程技术生成月球极区太阳高度角数据库

目前,月面太阳能依然是人类进行月面探测的最主要能量来源之一.因此,对月面光照情况的研究不仅为月球的形成演化研究提供重要科学信息,同时也对月球探测有着重要的工程和国防意义.本文利用LRO(Lunar Reconnaissance Orbiter)获得最新的高精度((1/1 024)°)的月面地形数据,创新性地提出了一个基于多线程编程技术的计算算法,实现了并行计算.分辨率和计算效率都较之前的结果有了很大提高,在较短的时间内生成了月球两极地区最低太阳高度角数据库,为今后的月球两极区域高精度和时间长跨度的光照条件分析提供了数据支持.     

嫦娥1号绕月探测——中国航天迈向深空

随着1994年的“克莱门汀”号和1998年的“月球勘探者”号月球探测器的发射成功和取得的新的科学发现,在21世纪初,世界各国相继宣布以月球和火星探测为中心的深空探测计划,掀起自阿波罗计划之后的第二次月球探测高潮。中国在卫星应用和载人航天取得突破性进展之后,适时开展月球探测,填补了中国在深空探测领域的空白。绕月探测工程的实施经历了长达10年的政治、经济、科技等方面的综合论证,于2004年初开始正式启动。2007年初,第一颗月球探测卫星——嫦娥1号的各项设施已经全部准备就绪,待命出厂,择机发射,以确保首发必成。嫦娥1号绕月探测卫星的科学目标包括绘制月球立体地图、探测月表物质成分、探测月壤厚度和探测地月空间环境等4项科学任务。     

月球雨海地区三个着陆点的地质特征对比研究

雨海盆地是月球正面最显著的地体单元之一,也是月球软着陆探测的重点目标之一,迄今为止已有前苏联月球17号、美国阿波罗15号和我国嫦娥3号在该地区成功实施了软着陆探测.本文基于三次任务获取的月面影像及其他数据,对雨海地区三个着陆点的地质特征进行了对比研究,重点分析了三个着陆点的区域地质背景、撞击坑、月表石块及月壤特征.本文研究发现,月球17号与嫦娥3号均着陆于较为年轻的爱拉托逊纪玄武岩单元,在一些小撞击坑的坑壁和坑缘出露了大量玄武质石块,并且一些石块表现出柱状节理构造.而阿波罗15号着陆于较老的雨海纪熔岩平原,月表石块分布很少,在哈德利月溪内壁上出露的玄武岩表现出明显的层状特征,月溪底部和边缘出露的部分石块也观测到了柱状节理.在一些月面影像数据上观测到了一些可能的"线性"特征,本文通过光照实验证实了这些"线性"特征是由微小起伏月表在较低角度太阳光照射下引起的.三个着陆区对比分析揭示了月球撞击历史、火山活动、空间风化等重要地质过程存在较大的地区和区域不均一性,未来更多的月面就位及采样返回探测将有助于我们更全面地了解月球的地质演化历史.     

设定一个小目标,去月球

<正>我叫彭兢,来自中国空间技术研究院,是一名航天器的设计师。月球探测器听起来有点神秘,也很遥远。但对于我们这些天天从事相关工作的人,它其实也很普通。简单说,就是选择月球作为探测对象,设计一架机器,去实现一个特定的任务目标。比如嫦娥一号,我们设计它的目标就是去环绕月球,并在绕月飞行的过程中拍摄月球的照片,对月面进行遥感探测;而嫦娥三号就是要到月面去实现软着陆,就近对月球表面进行科学探测;我现在正在做的嫦娥五号,则是要到月球表面去取一些样品,并把这些样品带回地球的实     

中国探月工程寻求国际合作力争2007年前升空

<正>据悉,有关部门将于今年正式提交探测使用的设 备,"嫦娥一号"探测器及火箭系统的研制工作正在稳步 进行中,明年年底可待命出厂。中国首次月球科学探测 将发射月球探测卫星,以月球表面可利用资源的勘测为     

月球科学与探测专题·编者按

正自"嫦娥一号"月球探测器2007年成功发射以来,已经过去整整八年,中国的嫦娥探月工程也稳健地进入了"绕、落、回"三步曲的第三步,即将启动的月面采样返回,将进一步证明我国的空间探测技术和科学研究能力达到国际先进水平."嫦娥一号"和"嫦娥二号"都获得了大量科学探测数据,总体上实现了科学目标."嫦娥一号"获得了全月球影像图和月球标准基础地图、全月球数字高程模型(DEM)和三维月球地形图;建立了月球影像数据和激光高度     

不同养护温度下模拟月壤地聚合物力学试验与分析

月球基地建设是月球探索的重要目标,利用原位资源进行月球建设是较好选择,可有效降低月球开发建设的风险和成本.利用模拟月壤为原料制备地聚合物进行月球资源就地利用是较为新颖的一种方法.对不同养护温度和NaOH掺量的模拟月壤进行无侧限抗压强度试验、X射线衍射试验和扫描电镜试验.结果表明:不同条件下模拟月壤地聚合物的应力-应变曲线均表现为应变软化型;高温蒸汽养护可以显著提高材料的抗压强度,但过高的养护温度可能抑制强度的发展,当养护温度60℃且NaOH掺量为4.0％时无侧限抗压强度较大;模拟月壤在碱激发作用下的水化产物为水化硅铝酸盐,适当提高养护温度可较为迅速的生成大量凝胶产物,从而提高抗压强度.     

月球表面核反应堆电源方案

 月球基地的建立首先需要解决能源供给问题, 核反应堆电源具有功率大、寿命长、环境适应性强等优点, 是月球基地及其他深空探测任务的理想能源。分析了目前可用于月球基地的能源情况, 针对性地提出40 kW_e月球表面核反应堆电源的设计理念, 经初步优化设计, 给出该电源的方案和总体设计参数, 并从物理、屏蔽、热工、结构方面对电源方案进行分析和论证。结果表明:该电源方案合理可行, 能够满足安全和寿期要求。     

新闻·视点

由国际科学技术工业委员会近日在京召开的“嫦娥工程”第一次工作会议暨大总体协调会议首次明确,“嫦娥一号”绕月卫星及其运载火箭将于2006年10月完成全部研制工作,力争2006年12月发射升空,目前工程五大系统的研制工作已全面展开。今年1月,国务院正式批准绕月工程立项后,经绕月探测工程领导小组研究决定将工程命名为“嫦娥工程”,第一颗绕月卫星命名为“嫦娥一号”。根据设计要求.月球探测卫星重量为2350公斤,有效载荷总重量130公斤,在轨运行寿命为一年。我国绕月探测工程将完成以下四大科学目标:一、获取月球表面三维影像;二、分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点:三、探测月壤特性:四.探测地月空间环境。     

全球首个月球基地模型披露 可能选址地下

<正>国际月球探测工作组执行主任、国际月球会议国际程序委员会主席伯纳德·福音描述了全球首个月球基地未来的模样,同时这也是国际权威专家首次披露月球基地模型。据介绍,月球基地或将选址地下,地下将设有紧急避难所,基地的实验室可以分为三个舱,分别是生物培养舱、科研工作舱和人员训练舱。基地规划:基地培养舱可种植蔬菜伯纳德·福音:目前在我的设计里已经有一个大致的模型了,但是还没有实物。月球基地或将选址地下。外部采用近似月球表面地形起伏线条的设计。基地内部将会再设置一层圆形穹顶,透过穹顶可以持续     

嫦娥一号绕月卫星对月球重力场模型的优化

月球重力场是揭示月球内部结构和物质组成的重要信息,探测月球重力场仍然是绕月探测任务中的重要科学目标之一．在已有月球重力场模型基础上,利用嫦娥一号探测数据,并结合“月女神”一号探测器、月球勘察者（LP）及早期月球探测器轨道跟踪数据,本文解算得到了高精度月球重力场模型CEGM02（100阶次）,在CEGM01月球重力场模型基础上对模型进行了优化．对新模型的分析结果表明,嫦娥一号卫星轨道跟踪数据的融入,使得对月球重力场长波长部分的解算精度有显著提高,相比于SGMl00h模型在5阶以内精度提高约2倍,在10阶以内有明显贡献,在20阶内都有贡献．初步判断这是由于嫦娥一号卫星轨道动量轮卸载的频度不足“月女神”的1／4,而同时轨道相对较高所导致．文中结合CEGM02和激光测月观测结果解算了月球平均转动惯量0．393446（±0．000006）,对月球内部构造研究提供了更强的约束．     

嫦娥专题·前言

月球及深空探测一直是人类探索未知世界和获得重大科学发现的标志性科学工程,大量新的科学发现和工程技术成果的取得,激发了越来越多国家和组织的积极参与．自20世纪90年代以来,国际上开始了自阿波罗计划之后的新一轮月球探测热潮,美国、日本、中国、印度以及欧洲等航天大国和组织化都相继发起了月球探测任务．与20世纪冷战时期的探测思维不同,本轮探测都把重点放在了月球科学领域某些科学问题方面,尤其在月球水冰探测、地质和内部结构探测等方面取得了突出的科学成果,极大地丰富和深化了我们对月球科学的认识．     

嫦娥一号CLTM-s01模型揭示和证认的月球地形新特征

月球的表面地形、物质成分和月壳厚度在月球正面和背面的分布均具有明显的二分性, 绕月卫星的重力和地形等探测数据实现了人类对月球表面这种差异性的研究. 利用嫦娥一号激光高度计探测数据获得的高精度月球地形模型CLTM-s01, 结合月球全球重力场分布情况, 提议出月球表面4个新的地形特征, 分别是位于背面的类撞击盆地Sternfeld- Lewis, 撞击盆地Fitzgerald-Jackson, 撞击坑Wugang和正面的火山沉积高地Yutu, 同时对以往被提议的一些大尺度撞击盆地的地形特征进行了分析和证认, 并根据盆地特征划分了不同的盆地等级.