随着科技的发展,越来越多的国家更加热衷于太空探索事业。韩国也在多番努力后迈出关键一步,实现了首个月球轨道探测器的发射。8月5日Danuri号依托SpaceX公司的猎鹰9号(Falcon 9)火箭发射升空后,预计12月抵达月球轨道。如果一切顺利,韩国有望成为世界上第七个拥有探月器的国家。这也是韩国首次超越近地轨道的太空任务,是韩国近年来众多太空项目的重要一环。Danuri号上的科学设备将研究月球的磁场,测量铀、水和氦-3等元素和分子的数量,并拍摄太阳永远照射不到的月球两极的黑暗陨石坑。
Danuri号成功发射
Danuri号最初被称为“韩国探路者月球轨道器”,后被命名为“Danuri”,意为“享受月亮”。5日,Danuri号在升空40分钟后在距离地表约1656公里处与火箭分离,并在当天上午9点40分许与地面站成功进行第一次通信。按照规划,Danuri号不会径直飞向距地球约38万公里的月球,而是朝着太阳的方向最远飞到156万公里处,再像蝴蝶一样以“8”字形飞行返回地月系,最后在12月中旬进入绕月轨道。
Danuri号所使用的“弹道轨道”飞行形式需要更长的时间,但不需要大型发动机点火来减慢航天器到达月球时的速度,能够利用地球和太阳的重力,从而能节省相当多的燃料。在进入绕月轨道后,Danuri号将调整轨道到距离月球表面62英里的高度,并于2023年一年间在月球100公里上空环绕,每天完成12次公转,执行科学任务。
Danuri号由韩国航空航天研究所(KARI)与美国国家航空航天局(NASA)合作完成,耗时六年多,耗资2370亿韩元。7月5日,Danuri号被空运至美国奥兰多机场,后于7日以陆运方式抵达美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角太空军基地。根据2016年双方签署的一项协议,Danuri号是KARI和NASA的联合任务,KARI管理轨道器的制造和运行,而NASA负责开发一种科学有效的载荷,并帮助航天器通信和导航。
韩国航空航天研究所所长Sang-Ryool Lee在NASA的一份声明中提到:“该项目是一个范例,说明可以利用两个太空机构的才能进行国际合作,实现比个人更大的科学和探索的成功。我们很兴奋地看到未来KARI和NASA的联合将带来新的知识和机会。”
据韩联社称:“若(Danuri号)发射、入轨以及年底进入绕月轨道等过程全部成功,韩国有望成为世界上第七个拥有探月器的国家,巩固航天强国的地位。迄今为止,将月球轨道器或月球登陆器送至月球的国家仅有俄罗斯、美国、日本、欧洲、中国、印度。”
Danuri号的科学使命
Danuri号的科学仪器包括一个磁力计,一个伽马射线光谱仪和三个照相机。其中最有意义的是PolCam相机,这是第一个在月球轨道上使用偏振光绘制月球表面纹理的相机。美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星地质学家瑞秋·克里玛(Rachel Klima)提到,偏振器在地球观测中很流行,比如研究植被的偏振器,但此前从未被派去研究月球。
通过捕捉光线在月球表面的反射,PolCam相机将揭示尘埃和岩石颗粒的大小和密度等特征。克里玛认为,这可以帮助研究人员研究不寻常的物体,比如被称为“童话城堡”的微小多孔尘埃塔。由于地球的引力比月球更强,这种多孔尘埃塔无法在地球上重现,这就意味着研究月球上的多孔尘埃塔极具意义。美国科罗拉多州博尔德太空科学研究所的行星地质学家威廉·法兰德(William Farrand)表示“这是一个突破性的仪器”,他希望利用PolCam的数据来研究火山灰沉积,并增进对月球爆炸喷发历史的了解。
另一个值得注意的是美国国家航空航天局提供的名为ShadowCam的相机,该相机极为敏感,能够捕捉到月球上永久被阴影笼罩的环形山中的少量光子。这些位于月球两极的环形山一直处于低温状态,温度低于零下88 ,积累着千百年来的水冰。这些冰可以展现45亿年前太阳系的冰冻历史,并为未来到访的宇航员提供丰富的资源。这些冰还可以被提取和融化以提供水,并分解成氧气和氢气,这既可以为宇航员提供呼吸的空气,也可以为从月球前往其他目的地的旅行者提供火箭推进剂。