中國嫦娥1號衛星今年下半年將攜帶具有世界先進(jìn)技術(shù)的探月儀器，奔向月宮探索寶藏。最新一期中國科技核心期刊《科技導報》發(fā)表科學(xué)論文，首次揭開(kāi)了這些高科技設備的神秘面紗，本報(北京日報)特約獨家刊出——
由中國科學(xué)院院士、中國繞月探測工程首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠、中國科學(xué)院國家天文臺鄭永春助理研究員撰寫(xiě)的文章中說(shuō)，今年下半年發(fā)射的嫦娥1號探月衛星，選用的科學(xué)探測儀器有6套24件，包括CCD立體相機、激光高度計、成像光譜儀、伽馬/X射線(xiàn)譜儀、微波探測儀、太陽(yáng)高能粒子探測器和低能離子探測器等，這些設備在中國都屬首次使用，有的是世界首創(chuàng )。
根據歐陽(yáng)自遠院士的設想，嫦娥1號衛星奔赴月球，將完成4項科學(xué)任務(wù)——
獨創(chuàng )CCD立體相機搭載激光計拍攝三維影像月球地形圖
探月的第一項任務(wù)是繪制立體的月球地圖。國外已有多個(gè)版本的平面月球地圖，但立體的只有二幅，且做得不完整。嫦娥1號衛星將采取與其他國家不同的思路，搭載1臺CCD立體相機和1個(gè)激光高度計，兩者結合繪制完整細致的立體月球地圖。CCD立體相機(見(jiàn)下圖)同時(shí)對衛星飛行的前方、下方和后方進(jìn)行拍照，形成三維影像。激光高度計由激光器、望遠鏡和接收電路三部分組成。衛星進(jìn)入環(huán)月軌道后，激光高度計首先向月面發(fā)射激光束，并立刻用望遠鏡把反射回來(lái)的光束變成電信號；接收信號的電路盒將迅速進(jìn)行計算，得出該探測點(diǎn)的月球海拔高度。激光高度計完成繞月旅行，月面每個(gè)探測點(diǎn)(包括南北極的黑暗深坑)的海拔高度就一清二楚了。這些數值與CCD立體相機拍攝的高精度圖像相疊加，就是一幅完整而精確的月球立體地形圖。
伽馬/X射線(xiàn)譜儀首探14種元素為建月球基地選資源富集地區
第二項任務(wù)是探測月球上元素的分布。這件事情只有美國在2000年利用1998年發(fā)射的衛星，做了5種元素的月球分布圖(見(jiàn)右中圖)，包括鐵、鈦、鈾、釷、鉀。而嫦娥1號衛星將用世界先進(jìn)的伽馬/X射線(xiàn)譜儀探測月球上14種元素的分布。這樣，我們就知道月球上分布著(zhù)哪些資源，將來(lái)建月球基地時(shí)可選擇在資源富集的地區，通過(guò)開(kāi)采月球資源，滿(mǎn)足人類(lèi)社會(huì )的需求。
首次裝載微波遙感探測儀評估月壤厚度和氦-3儲量
第三項任務(wù)是評估月球上土壤的厚度和氦-3的資源量。嫦娥1號衛星上搭載了一臺微波探測儀，這是世界上首次在探月衛星上裝載微波遙感裝置，有很大的技術(shù)難度。這臺微波探測儀能探測物體的微波輻射強度，能在所有氣象狀態(tài)下全天候工作，且具有穿透能力，可探測深埋的物體�？茖W(xué)家們通過(guò)月球微波輻射強度的科學(xué)解析，可以估算出月球土壤厚度和月球上氦-3的總量及分布。氦-3是地球上都極其稀少的替代石油的能源。微波探測儀還能測出月球背面的亮度、溫度圖和月球兩極地面的信息。
中國造太陽(yáng)高能粒子探測器首次探測40萬(wàn)km空間環(huán)境
第四項任務(wù)是監測遠至40萬(wàn)km范圍內的空間環(huán)境，記錄原始太陽(yáng)風(fēng)數據，研究太陽(yáng)活動(dòng)對地月空間環(huán)境的影響。國內目前僅監測過(guò)7萬(wàn)km以?xún)鹊目臻g環(huán)境，嫦娥1號上的太陽(yáng)高能粒子探測器和低能離子探測器，將首次探測遠至4萬(wàn)至40萬(wàn)km間的空間環(huán)境，這些關(guān)鍵科學(xué)數據，對今后深空探測器的環(huán)境防護設計具有重要的參考價(jià)值。(高欣然）
