[科普中国]-月女神探测器

卫星概况

SELENE探测器计划由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA)负责实施。探测器由日本三菱重工公司研制，造价320亿日元（约合2.72亿美元），设计在轨运行寿命约为1年。

月女神（SELENE，是SE.Lenological and._ENgineering Explore的缩写，意为“月球探测工程”。而SELENE一词， 又恰巧是希腊神话中月亮女神的名字，故译为“月女神”）月球探测器上，装备了15种观测仪器。主卫星将在月球上空100千米的极地圆形轨道上，以前所未有的精度，对整个月球及其周围环境进行各种观测。美国的阿波罗计划主要是以月球 赤道附近为中心展开考察活动的,即使是随后的许多月球考察也尚未获取月亮全球的详细观测数据。2

这次月球考察的主要目标之一是测定整个月球的重力分布。月球的重力并非是均匀一致的，随着月面下构造的不同，在月球的不同位置，其重力也会有强弱之分。而月球上重力的变化，会对绕月飞行的卫星产生轨道偏移的影响，要精密地测定这种轨道的偏移量，就需要准确地了解月球的重力分布。SELENE月球探测器，由主卫星和子卫星组成，可以对迄今从未被直接测定过的月球内部的重力情况，进行详细的测量。近年来，出于建设月面基地的需要，各国都在研发低轨道的月球探测器。为了对低轨道人造卫星进行精密控制，关月球重力分布的详细数据是不可缺少的。2

SELENE月球探测器，还将釆用X射线和伽马射线，对月球表面分布着的物质元素，进行调查。通过对铀等放射性物质分布等重要数据的搜集，可以加深我们对月壳的形成和岩浆活动规律等月球进化历史的了解。此外，为了将来建设月面基地取材的需要，在月球上寻找铁矿、钛矿等矿藏的分布数据也是很重要的。月女神探测器还配备有高清晰度的照相机，准备从月球拍摄“地球升起”的壮丽景象。2

组成“月女神”探测器由主轨道器、“中继”子卫星和“月球重力场”子卫星3部分组成。主轨道器运行在高度为100km的月球极轨道上，大部分有效载荷安装在主轨道器上；“中继”子卫星作为中继星，接收来自主轨道器的多普勒信号，协助主轨道器测绘月球远端的引力图，并从月球背面向地球发回数据，解决了探测器位于月球阴影区时无法与地球通信的问题；“月球重力场”子卫星则进行月球引力场测量，还协助测绘了月球引力图。1

任务目标科学任务SELENE探测器的主要科学任务目标是对月球开展全球调查，探测月球元素丰度、矿物组成、地形、地质、重力场、月球和日地等离子体环境。具体包括以下几个方面：

探索月球和地球的起源，研究月球的形成和演化过程。月球上具备稳定的地质条件，31亿年以来没有经历过剧烈的地质活动，因此探测月球不但有助于了解地球和月球的起源，而且有助于揭开太阳系早期的秘密。

观测月球的空间环境。SELENE 探测器将绕月飞行1年，期间将探测太阳如何影响月球，为人类未来建立月球基地 提供科学数据。3

观测外太空。月球所在的外太空里没有人为的无线电波干扰，因此比地球更有助于进行宇宙探测。

工程任务SELENE探测器的工程任务目标是验证未来月球探测的关键技术，如月球极 轨进入、探测器的姿态和轨道控制、三轴 稳定和热控等，为日本未来进一步探测月球作准备。3

主要性能参数主轨道器为长方体结构，尺寸为2.1m×2.1m×4.8m，发射质量约2900kg(包括2个子卫星)，结构详见图5-80。主轨道器在轨道高度1OOkm、倾角90°的绕月圆轨道上运行主轨道器的分系统见下表。

|| || “月女神”主轨道器分系统概况

“中继”子卫星和“月球重力场”子卫星的外形、质量、结构、计划寿命基本一样，基本参数见下表。“中继”子卫星无推进单元，柱体顶部中央安装l副偶极子天线，顶部和底部分别安装2副S频段天线。柱体的8个侧面贴装了70W的硅太阳电池阵，镍氢蓄电池容量为26V、13A·h。“中继”子卫星还装有1台X频段和3台S频段无线电发射机，能在地面和轨道器间进行4路多普勒测距信号中继。实际在轨工作时间超过1年。1

|| || “中继”子卫星和“月球重力场”子卫星基本参数

“月球重力场”子卫星无推进单元，柱体顶部中央安装有偶极子天线。柱体的8个侧面贴装了70W的硅太阳电池阵，镍氢蓄电池容量为26V、13A·h，装有1台X频段和3个S频段无线电发射机，与“中继”子卫星配合，可进行月球引力场测量，实际在轨工作时间超过1年。1

有效载荷探测器携带的有效载荷包括多谱段成像仪、地形相机、高分辨率摄像机、X射线光谱仪、γ射线光谱仪、激光高度计、磁强计、等离子体成像仪、带电粒子光谱仪和无线电科学装置等。1

撞月情况据人民网2009年6月11日报道，日本“月女神”探测器于北京时间当日凌晨2:25实现撞月。据日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)网站消息，撞月点位于月球南纬65.5°东经80.4°。由于撞月点位于月球的日影部分，因此有可能观测到撞月瞬间的亮光，JAXA呼吁各国观测机构能够提供对此次撞月的拍摄图像。“月女神”在成功发射后，经历了约10个月的定期运行和7个半月的后期运行，收集到了大量科学数据。4

相关新闻2007年9月14日，日本标准时间11时44分，通过 探测器传回的信号和数据证实月女神”（SELENE)探测器的太阳翼已展开；18时52分，接收到的遥测信号证实，高增益天线已经展开；22时53分，接收到星载照像机拍摄的图像数据，探测器目前状态良好。9月29日中午，开始实施第二次轨道调整。卫星在距离地球约8500km时，启动推进器改变方向和速度。9月29日 21时46分，高清晰影像拍摄系统从距离地球约110000km处为地球摄影，而此前人类各类航天器拍摄地球高清晰影像的地点最远距离地球不过340km。从画面可以清楚地分辨出南美大陆西海岸的海岸线，以及笼罩在大西洋上空的云层。10月4日6时20分，“月女神”搭载的小型助推器点火，卫星修正了飞行方向和速度，开始实施轨道调整。目前，卫星已进入远月点高度11741km、近月点高度101km的椭圆形绕月轨道，轨道周期为16h42min。在这之前，10月12日和14日两颗子卫星已与主卫星分离。主卫星于10月19日进入了近圆形绕月观测轨道。12月中旬正式开始月球观测工作。5