月球探測科普
本書將探月工程相關(guān)的技術(shù)及發(fā)展通過問答形式，進行科學準確、圖文并茂、通俗易懂的介紹，可以為社會大眾了解航天知識、關(guān)注航天事業(yè)提供有效途徑，為推動航天強國建設(shè)做出積極貢獻。
書稿結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容準確，問答形式通俗易懂，圖文并茂富于趣味，圖書的科學性、可讀性和普及性有助于社會大眾了解我國探月工程。
嫦娥奔月，是中華民族古老的神話傳說；月球探測，是人類開展深空探測的起點。2004年，黨中央、國務院批準繞月探測工程立項，自此，中國探月工程嫦娥工程正式拉開帷幕。
18年來，參與探月工程的全體人員從零起步、不畏艱難、勇于探索、銳意創(chuàng)新，不斷攀登航天科技高峰，突破了一大批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心關(guān)鍵技術(shù)，圓滿完成了包括繞月探測、落月勘察、采樣返回三步走的七次探測任務，實現(xiàn)了獲取月球三維影像、探測地月空間環(huán)境、探測月壤厚度結(jié)構(gòu)、調(diào)查月表地形地貌、地外天體取樣返回等科學目標，同時孕育形成了追逐夢想、勇于探索、協(xié)同攻堅、合作共贏的探月精神。探月工程是航天強國建設(shè)征程中的重要里程碑，對中國航天事業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。
為了向廣大讀者普及月球探測科技知識，本書編委會組織專家，編寫了《探測月球嫦娥探月知識問答》科普圖書。本書共7章，從工程總體角度，介紹了中國探月工程的概況；通過繞月探測、落月勘察、采樣返回三章，分別介紹了包括嫦娥一號、嫦娥二號在內(nèi)的繞月探測任務，包括嫦娥三號、嫦娥四號、鵲橋中繼星在內(nèi)的落月探測任務，包括再入返回飛行試驗器、嫦娥五號在內(nèi)的采樣返回任務；通過火箭發(fā)射、測控回收、地面應用三章，分別介紹了包括運載火箭、發(fā)射場、測控與回收、地面應用等工程組成系統(tǒng)。本書以問答形式，通過101個問題，由淺入深、循序漸進地將探月工程的相關(guān)知識，用通俗易懂、生動活潑的語言展現(xiàn)給廣大讀者，使讀者能夠了解中國探月工程的科學知識、技術(shù)應用和研究成果，提升社會大眾對航天事業(yè)的關(guān)注和對科學探索的熱愛。
本書由劉繼忠擔任主編，蔣宇平、張鐵鈞、唐玉華擔任副主編。第一章由周武、耿言、唐玉華撰寫；第二章由蔣宇平、張鐵鈞撰寫；第三章由蔣宇平、袁勇撰寫；第四章由盧亮亮、張鐵鈞、蔣宇平、袁勇撰寫；第五章由謝建玲、王東鋒撰寫；第六章由李海濤撰寫；第七章由蔣宇平撰寫。李平、劉彤杰、錢航、王瓊、黃曉峰、薛長斌、張洪波等專家參與了對編寫提綱和書稿的審閱，劉繼忠對全書進行了審定。本書得到了國家出版基金的資助。在此，對各位作者、專家的辛勤付出和國家出版基金的大力支持表示衷心的感謝。
書中如有不妥之處，歡迎讀者批評指正。
劉繼忠
2022年1月
第一章 工程總體
1.中國為什么實施探月工程？ / 1
2.探月工程包括哪幾個階段？ / 4
3.探月工程由哪些系統(tǒng)組成？ / 7
4.嫦娥探測器有哪些探測模式？ / 10
5.月球環(huán)境有什么特殊之處？ / 11
第二章 繞月探測
6.繞月探測衛(wèi)星包括哪些分系統(tǒng)？ / 15
7.繞月探測衛(wèi)星的動力裝置有何功能？ / 18
8.繞月探測衛(wèi)星如何保持正常體溫？ / 21
9.繞月探測衛(wèi)星怎樣保證供電？ / 24
10.繞月探測衛(wèi)星用什么勘察月球？ / 27
11.飛往月球需要多快的速度？ / 30
12.繞月探測衛(wèi)星在奔月過程中受哪些引力影響？ / 32
13.繞月探測衛(wèi)星怎樣從地球飛到月球？ / 35
14.繞月探測衛(wèi)星如何進入繞月軌道？ / 38
15. 繞月探測衛(wèi)星以什么姿態(tài)運行？ / 40
16. 繞月探測衛(wèi)星怎樣拍攝月球立體照片？ / 43
17. 繞月探測衛(wèi)星怎樣探查月壤厚度？ / 45
18. 嫦娥二號怎樣分辨月球物質(zhì)成分？ / 50
19. 繞月探測衛(wèi)星怎樣用激光測量月球地形？ / 55
20. 為什么要探測月球空間環(huán)境？ / 59
21. 惡劣的空間輻射環(huán)境會損害繞月探測衛(wèi)星嗎？ / 63
22. 嫦娥二號為什么探測小行星？ / 67
23. 嫦娥二號飛越圖塔蒂斯小行星面臨哪些挑戰(zhàn)？ / 73
24. 嫦娥二號探測小行星取得了哪些科學成果？ / 78
25. 繞月探測衛(wèi)星還在太空飛行嗎？ / 82
第三章 落月勘察
26. 嫦娥三號的科學目標是什么？ / 85
27. 嫦娥三號為什么選擇虹灣著陸？ / 90
28. 在月球著陸與在地球著陸有什么不同？ / 94
29. 嫦娥三號怎樣實現(xiàn)安全下降與著陸？ / 98
30. 嫦娥探測器月面著陸分為幾步？ / 102
31. 嫦娥探測器落月時怎樣精確控制發(fā)動機關(guān)機？ / 105
32. 如何減輕嫦娥探測器的落月沖擊？ / 108
33. 嫦娥四號經(jīng)歷了怎樣的奔月旅程？ / 112
34. 嫦娥四號為何在環(huán)月軌道上等待20 多天？ / 116
35. 嫦娥四號為什么落在月球背面？ / 119
36. 為什么在月背著陸面臨更大風險？ / 125
37. 什么是月球著陸器和月球巡視器？ / 129
38. 嫦娥著陸器攜帶了哪些探測設(shè)備？ / 133
39. 嫦娥探測器的相機各有什么用途？ / 137
40. 著陸器和玉兔如何度過寒冷的月夜？ / 141
41. 玉兔號是一輛怎樣的月球車？ / 146
42. 玉兔號巡視器與嫦娥著陸器如何分離？ / 151
43. 玉兔號與著陸器如何互拍？ / 154
44. 玉兔的車輪為何與眾不同？ / 158
45. 玉兔為何原地打轉(zhuǎn)？ / 160
46. 玉兔如何在月面行走？ / 162
47. 玉兔的行走速度如何？能走多遠？ / 163
48. 玉兔二號與著陸器如何聯(lián)系？ / 165
49. 玉兔為什么需要休眠，如何自主喚醒？ / 169
50. 玉兔攜帶了哪些探測設(shè)備？ / 172
51. 嫦娥探測器如何從月球回望地球？ / 176
52. 嫦娥探測器如何在月球上進行天文觀測？ / 179
53. 玉兔號巡視器怎樣用雷達對月球地下進行探測？ / 184
54. 玉兔號怎樣用X 射線探測月表物質(zhì)成分？ / 187
55. 鵲橋中繼星為什么在月球背后打圈圈？ / 191
56. 鵲橋中繼星承擔了哪些探測任務？ / 196
第四章 采樣返回
57. 為什么要發(fā)射再入返回飛行試驗器？ / 201
58. 再入返回飛行試驗器的飛行路線是怎樣的？ / 206
59. 為什么要到月球取寶？ / 209
60. 月球取寶團隊是如何組成的？ / 211
61. 月球取寶過程包括哪些階段？ / 218
62. 月球取寶為何采取接力方式？ / 223
63. 嫦娥五號采樣區(qū)是如何選擇的？ / 227
64. 嫦娥五號著陸器如何著陸月球？ / 230
65. 嫦娥五號著陸器如何鉆取月表以下的樣品？ / 233
66. 嫦娥五號著陸器如何采集月球表面的樣品？ / 239
67. 嫦娥五號在月面開展了哪些科學探測活動？ / 245
68. 如何讓五星紅旗在月球上飄揚？ / 249
69. 攜帶樣品的上升器怎樣飛離月球？ / 253
70. 月球軌道交會對接有多難？ / 258
71. 嫦娥五號怎樣實施環(huán)月軌道交會對接？ / 262
72. 在交會對接過程中軌道返組合體與上升器如何實現(xiàn)可靠連接？ / 267
73. 如何將樣品從上升器轉(zhuǎn)移到返回器？ / 271
74. 從月球返回地球如何防熱？ / 277
75. 返回器如何穿越黑障區(qū)？ / 282
76. 月球樣品在到達地球過程中會被污染嗎？ / 285
第五章 火箭發(fā)射
77. 發(fā)射嫦娥一號為什么首選長三甲火箭？ / 291
78. 發(fā)射嫦娥二號的長三丙火箭與長三甲火箭有何不同？ / 295
79. 長三乙火箭發(fā)射月球探測器做了哪些改進？ / 298
80. 發(fā)射嫦娥五號的胖五為什么有這么大的運載能力？ / 302
81.嫦娥探月從哪里出征？ / 306
82. 嫦娥五號探測器為什么在文昌航天發(fā)射場發(fā)射？ / 309
83. 長征五號如何轉(zhuǎn)運到發(fā)射工位？ / 312
第六章 測控回收
84. 如何利用地球衛(wèi)星測控網(wǎng)實現(xiàn)對嫦娥一號探月衛(wèi)星的測控？ / 315
85. 在地球上怎么為嫦娥進行精確導航？ / 320
86. 嫦娥二號為什么要開展Ｘ頻段測控試驗？ / 323
87. 嫦娥探測器如何把探測數(shù)據(jù)傳回地球？ / 327
88. 我國的深空測控網(wǎng)是什么樣的？ / 331
89. 如何實現(xiàn)月球背面與地球之間的測控通信聯(lián)絡(luò)？ / 336
90. 如何實現(xiàn)嫦娥五號任務多目標測控支持？ / 339
91. 如何構(gòu)建護衛(wèi)嫦娥五號回家的高速再入測控鏈？ / 343
92. 如何實現(xiàn)返回器的快速搜索回收？ / 346
第七章 地面應用
93. 地面應用系統(tǒng)的主要功能是什么？ / 351
94. 地面應用系統(tǒng)是怎樣履行職責的？ / 355
95. 我們看到的月球圖像是用相機直接拍攝的嗎？ / 360
96. 月球樣品實驗室如何開展工作？ / 362
97. 嫦娥五號取回的月球樣品保存在哪里？ / 368
98. 月球樣品里真的有玻璃嗎？ / 372
99. 探月工程的科學成果面向全球公布嗎？ / 374
100. 怎樣對月球表面上的地理實體命名？ / 377
101. 月球上有多少以中國元素命名的地理實體？ / 381
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