#朱一龙井然#
第1000条微博,给洒脱放手的井然。

抱一抱,就当作从没有在一起。

微笑着上前拥抱,放开手,不再有眼神交流,忍住眼眶中的泪,直接擦肩而过,大步走向他新的明天。这是属于成年人的分手,在认清并接受现实后,没有挽留恳求,也没有拖泥带水,只有柔声祝福,切断得干脆利落。

爱的时候飞蛾扑火,分的时候落落大方。

温柔、洒脱、坚定、骄傲、体面。
这才是井然该有的姿态。

#高校科技40年# 【为啥要探测月背?十大看点告诉你嫦娥四号到底有多牛!】2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯-卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。它对中国探月、乃至整个人类探月,到底有多大意义?本文十大看点为你全方位解读。
  看点一:为什么选择探测月球背后?
  地球上每天都有无数人举头望明月,对着它发出各式各样的感慨。但极少有人意识到,从他们第一次看到月亮至今,除了月亮“形状”(月相)的变化,月球表面的“图案”其实从来没变过,甚至最早人类远祖古猿看到的月亮和今人并无区别。
  道理很简单:
  通过亿万年的努力,巨大的地球把月球牢牢得实现了潮汐锁定,使它围绕地球一圈的公转周期完全等于自身转动。从地球上就只能看到当初它被固定朝向地球的一面。虽然由于月球天平动和视差现象可以瞥见一小部分背面,但绝大部分都是看不到的。我们称之为“月球背面”,在一些文艺作品中,还被艺术得称为“月之暗面”。需要注意的是,月球背面也能被太阳照到,并不“暗”,只不过人类看不到而已。
  看点二:“我选择着陆月球背后,不是因为它简单,而是因为它更难”
  经过无数航天人的努力,终于在1969年7月20日,由阿姆斯特朗说出了最著名的那一句:“这是我的一小步,却是全人类的一大步”。
  但是,所有的阿波罗载人任务、甚至苏联和美国的其他无人着陆月球任务都集中在月球正面,对这里人类已经了解得非常多。现在,不仅顶级科学家可以每天用激光精确监测地月距离和表面情况,普通天文爱好者也可以用望远镜了解月球正面的每一个月海、每一座环形山。阿波罗计划甚至送了12名宇航员登陆月球正面、还带回了382千克的单体样本。
  之所以一直探测正面、在正面着陆,却从不去背面,一个重要原因就是背面着陆的难度大大难于正面。
  因为苏美太空竞赛的走向逐渐变成“耗资不菲但收获有限”,二者先后放弃了月球探测。也给人类的月球探测留下了一个大挑战:谁能成功着陆月球背面?我们要因为难,就不去了吗?
  嫦娥四号做出了回答:“我选择着陆月球背后,不是因为它简单,而是因为它更难”。
  看点三:月球背后探测会给科研界带来什么?
  直接划重点:
  a. 月球背面几乎全是环形山/陨石坑(97.5%),比正面多得多(69%),形成原因和目前的情况只有理论解释,缺乏实地验证;
  b. 月球背面南极-艾特肯盆地,是太阳系第二大超级陨石坑,早在1998年,NASA的月球勘探者号就发现这里存在水冰,而且更接近月球最原始的情况;
  c. 嫦娥四号实际着陆地点位于该区域中部的冯·卡门环形山,它以钱学森的恩师的名字命名。这里经过了强烈碰撞,极可能曾经被熔岩淹没,各类物质含量丰富,或许留有月幔最原始的成分,保留了月球最深层的秘密;
  d. “月球上氦三能量开发可供人类能源需求XX万/亿年”的说法,相信大家已经看过很多了,而理论上月球背面环境更容易产生氦三;
  e. 月球背面有天然的“屏蔽”,没有任何来自地球的辐射干扰,这意味着它有着无比完美的安静环境做天文观测;
  f. 月球背面的月壤也极有可能与正面大不相同。
  以上,基本意味着第一个实现月球背面着陆的探测器将会收获众多独特的科研成果,对世界航天和天文界都将是巨大的贡献。
  看点四:月球挡住了,信号咋办?
  既然月球挡住了背面,就要布置一颗信号中继卫星,为着陆器做准备和全程信号支持。从上个世纪六十年代开始,NASA就一直在提设想、论证,但从未实践过。目前,中国已经完成了这一任务:早在今年5月份,就成功部署了“鹊桥号”中继卫星,在月球背后6.5万公里之外的地月拉格朗日二点附近Halo轨道簇上运行。
  这是人类历史上首个月球信号中继卫星,架起了地球和月球背后的“鹊桥”,它将全程见证嫦娥四号的探测过程,也将负责嫦娥四号的全程通信。
  看点五:着陆区域到底有多复杂?
  月球背面陨石坑密布、尤其南极-艾特肯盆地的地形和高程图异常复杂,对各种配合着陆传感器的系统要求很高。尤其是高度方面的变化速度超过了以往任何一次着陆,最大落差高达16.1千米。冯·卡门环形山属于其中一块核心区域,对嫦娥四号而言,相当于翻越崇山峻岭来找它。
  如果把此前探测器在月球正面的着陆情形描述为小船轻轻划过湖面,嫦娥四号在月球背面的着陆就好比在风暴洋中冲浪,难度不可同日而语。
  为了成功着陆并释放月球车探测,所克服的难度和意义可想而知。
  看点六:为什么四天就到月球,还迟迟不着陆?
  嫦娥四号早在12月8日就出发,使用了我国目前深空探测的最强火箭长三乙改III型。3.8吨重的它仅花了4天14时16分就完成了发射、轨道校正、近月制动、进入工作轨道,是四次主要任务中最短的一个。但依然等到了2019年1月3日才进行着陆任务。
  为什么需要这么长的时间呢?
  是为了等待时机。
  月球被潮汐锁定,自转与公转相同,导致它的一天就是一年,一半是黑夜一半是白天。换做地球时间就是近14天交替的白天黑夜。在进入月球轨道后,嫦娥四号一边测试仪器,一边等待月球进入白天,毕竟它的主要能量来源是太阳能。
  另一方面,由于降落地点处于南极附近,它需要逐渐调整轨道倾角才能经过这里,比较耗时。同时,也要等待太阳光照在月球的角度达到理想的状态,这样所有的地貌都会有比较清晰的阴影,最大程度辅助光学设备选择并定位着陆地点。
  网上有说法是,阿波罗登月的选择时间参考了中国的传统历法——农历,某种程度上,这个说法挺有道理,因为农历与月相一致,月相又说明了月球上太阳光照情况。这是登月设备的重要参考。
  看点七:嫦娥四号着陆怎么“走位”?
  由于降落的难度大大增加,嫦娥四号的着陆方式也将作出改动。由于着陆地的独特地貌特点,它的避障需求远高于其他着陆任务。
  可以看出,在进入准备阶段后,嫦娥四号的轨迹不降反升,而后进入一个几乎要实现长距离垂直下降过程,期间完成避障、悬停、精避障、缓速降落全过程,难度极大。这么一个复杂的“走位”,对自主导航制导与控制要求极高。
  看点八:嫦娥四号的能量怎么来?
  采用太阳能电池板和充电电池组合,是很多月球探测器的基本配备。在(月球)白天,月球上太阳能极其充沛,太阳能电池板充电,剩余电能储蓄下来,所有系统正常工作。晚上能量不足,只能冬眠或降低工作强度。我国的嫦娥三号和玉兔号任务,以及苏联、美国诸多无人探测器,大都采用这个方案。
  为应对夜晚过低的温度,探测器还需要携带放射性同位素元素钚-238,它的半衰期长达88年,会源源不断释放热量,做保温用,嫦娥三号即是如此。与此同时,它的热量也可以收集起来用以发电,这就是大名鼎鼎的“核电池”,太阳系的五个使者:先锋十号、先锋十一号、旅行者一号、旅行者二号、新视野号,皆是依靠它实现了深空之旅。
  而在嫦娥四号上,中国将首次实验自己的“核电池”技术。尽管它不是最主要的能量来源,但这个突破已经意义重大。
  看点九:逆袭的备份!
  嫦娥四号原本是嫦娥三号的备份版本,但毫无疑问,目前它的科学和工程目标都大大超出了前者。在嫦娥四号动力下降过程中,它需要鹊桥号配合完成全部动作,这就要求对星上传感器和核心降落辅助设备进行全新升级。
  基于过往经验,嫦娥四号对月球车进行了一定改进,以期延长使用寿命,扩大科研成果。太阳能帆板系统也升级为高效三结砷化镓材料,能量来源更强劲。对嫦娥三号已有的测月雷达等设备进行升级。
  此外,在科学仪器上,为充分利用月球背后的“干净”天文观测条件,它新增了探测中子及辐射剂量、低频射电和中性原子等一系列设备。除了科研,它还携带了一个以科普为主要目标的月面微型生态圈,里面有几种生物,也是人类首次进行月面生物实验。
  看点十:国际合作大突破
  嫦娥探月工程作为中国最具标志性大型科学研究项目之一,在扩展中国航天国际影响力、甚至直接促进国际合作方面的意义对我国而言是无可取代的,而嫦娥四号任务(本质上鹊桥号中继卫星也属于嫦娥四号任务的一部分)更是为中国航天迈出了突破性的一步。
  在科学方面,低射频电探测仪是与荷兰合作,月表中子与辐射剂量探测仪是与德国合作,中性原子探测仪是和瑞典合作,月球小型光学成像探测仪是与沙特合作。
  在任务成功后,嫦娥四号收集来的一手科研数据将会对外全部公开,欢迎全世界科学家共同研究。一言以蔽之:嫦娥工程是近些年中国航天在国际上最大的一张名片,造成广泛影响的同时,也在行业内外得到了很多关注,是我国航天对外开放吸引合作的最佳平台。
  因而,眼前的嫦娥四号,不仅是中国的,更是全世界的。它的科学和工程意义,对整个人类而言都是重大突破。
图片详情:
图1:到中国嫦娥三号时,人类已经在月球正面有过20个着陆器,然而背面为0(图源:Wikipedia)
图2:月球正面(左)和月球背面(右)看起来截然不同(图源:NASA)
图3:鹊桥号中继星与地球、月球的轨道关系(图源:吴伟仁等)
图4:南极-艾特肯盆地的地形图复杂程度远超其他地方,图中标注处即冯·卡门环形山
图5:光线照射形成的影子,也是着陆时判断地形的重要图像参考(图源:NASA)
图6:嫦娥三号和四号动力下降过程对比(图源:李飞等)
图7:2013年12月2日发射的嫦娥三号和玉兔号月球车,它们能量主要依靠太阳能电池板
图8:月面微型生态圈,带有马铃薯、蚕、拟南芥和生命支撑系统(图源:重庆大学)
图9:嫦娥四号任务的火箭整流罩上有众多国际机构,可以看出这是个高度国际化的任务

上古以来,中国民间就一直有“嫦娥奔月”、“女娲补天”、“孙悟空大闹天宫”,以及“鲲鹏展翅”和“ 九天揽月”的传说。每一个故事都昭示着中国人民朴实的飞天梦想,但这富有激情和超凡想象力的故事,简单而又深刻地描绘着那富有瑰丽绚烂色彩的飞天梦。

几千年来,中国人对神秘太空的好奇和探索从不曾止息。

2004年,中国正式开展月球探测工程,并命名为“嫦娥工程”。嫦娥工程按照规划将实施“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三步走的战略。

2018年12月8日凌晨2点23分,西昌卫星发射中心成功发射了长征三号乙运载火箭,将带着全人类的好奇心将“嫦娥四号”送到月球背面。“嫦娥四号”即将完成人类首次月背软着陆和巡视勘察。

“3、2、1、发射!”嫦娥四号正在飞向月球背面!

其实早在1961年4月12日,苏联宇航员尤里·加加林乘坐“东方1号”载人宇宙飞船,在远地点轨道上绕地球一周,完成了世界首次载人宇宙飞行。1969年人类首次登月的实现,月球的正面已被世人所见,但半个多世纪以来,神秘的月球背面却始终不为人知。

在过去的60年里,人类已经陆续发射了超过百个月球探测器,其中有65个月球着陆器,但仅有非载人的环绕月球轨道器和载人的阿波罗系列看到过月球背面。而这一次,中国人将改写这一纪录,伴随着“嫦娥四号”即将成功着陆,中国人飞天梦想也将向前迈进一大步。

月球背面究竟有什么神秘的阻力,致使人类即便在完成载人航天的情况下,依旧需要研究半个多世纪,才能完成月背着陆的任务呢?

点击插入图片

无法通信的“真空地带”

1959年,苏联“月球”三号第一次传回了月球背面的图片,大面积环山的复杂地形让人类望而却步。想在这样错综复杂的月球背面实现软着陆,就好比直升机在茂盛的丛林中安全降落的一般,需要极度精准的测算与规划。这也正是本次探月最大的难点——地月通信。

电磁波是通信的根本,沿直线传播的电磁波在月球背面就根本无法和地球通信,但这个看似是一个无解的难题,却难不倒聪明的中国人!

突破重重技术壁垒,一座“鹊桥”把不可能变为可能!

就在今年5月21日,“鹊桥号”中继卫星发射成功。为了在太空中同时保证地月通讯的稳定,鹊桥必须定位在一个叫做地月拉格朗日L2点的位置附近,选择一条独特的Halo轨道。拉格朗日二点就是引力平衡、在较小天体外侧的点,同时也在月球背后,因此,选择这个点有两个重大优势:

首先,在此点上卫星可以随着这两个天体一同运动且位置不变。其次,两个天体引力平衡,卫星只需要极少的燃料就可以维持在正确轨道上。这样一来,“鹊桥”中继卫星就名副其实的成为了链接地球与月球的“鹊桥”。

作为人类历史上首个月球信号中继卫星,“鹊桥”为嫦娥四号的登月工作做好了铺垫。同时也因为有了这颗中继卫星,任何想去探索月球背面的国家都可以更方便的解决地月通信问题,不得不说这是中国对于世界探月工作的一次巨大贡献!

从探月中诞生的,还有你车上的那颗“星”

这次嫦娥四号探月项目的成功承载着太多的突破,太多的“第一次”,然而每个第一次都是人类从好奇到了如指掌的开端。

从1961年NASA开启首次载人登月计划——“阿波罗计划”,人类对于月球的真正探索随之启动,通用也正是从那时开始第一次参与到探月工作中。1969年7月20日,安吉星作为世界首款车载信息通讯系统随阿波罗号首次成功登月,也正是因为这样第一次的尝试,成了安吉星领跑车联行业的起点!

作为车联科技领军品牌,安吉星在人类探月事业蓬勃发展的浪潮中成长壮大,生而创新,突破与革新即是基因。

目前,OnStar全球已拥有1000多项专利技术,全球用户超过1850万,为国内166万活跃用户提供的服务,已经从最初的14项增至22项,内容涵盖了出行指南、语音沟通、机车交互、远程控制、紧急救援、车辆检测、车辆防盗、碰撞自动求助等诸多领域。

不断突破创新,安吉星致力打造理想人车生活

安吉星作为领先的智能车联网服务品牌,2011年发布首个手机车联应用;2015年推出首个车载4G LTE网络;2017活跃车主破百万;2018年,8月安吉星推出OTA空中升级技术,让车主随时随地快速升级,使爱车保持最新状态,同时还宣布了“OnStar安吉星车联应用流量终身免费”服务,全面覆盖所有车载车联应用,让用户告别“流量焦虑”,充分享受到云端互联的乐趣。

伴随车载屏幕智能推送功能面市,向车主推送千人千面个性化信息,从“人撩机器”到“机器撩人”,安吉星重新定义了车机屏与用户的交互方式。10月安吉星推出的智能后视镜智能硬件与手机应用的互联,更是构建了‘人•车•生活’的车联生态。

基于车联大数据的分析,安吉星与保险公司合作,根据车主的驾驶行为评分为车主提供实在的保险优惠。2018年,安吉星入选工信部网络安全试点示范项目,并荣获2018 CES Asia创新奖。还在近百家企业参与角逐的“2018科创先锋企业评选”中,安吉星脱颖而出,一举斩获“先锋引擎奖”。

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因为探月而生的安吉星如今已经成长为智能车联行业的领导者,每一次创新、每一次突破都源于安吉星血液中沉淀的探索精神,保持这份精神,安吉星必将在未来带给整个行业新的方向,实现“人·车·生活”的高度协调统一!

因为有了这份“探月情怀“的加持,每一位安吉星用户都将感受到平凡生活中的不凡时刻,在安吉星的陪伴中不断探索!


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