嫦娥四号中继星搭载“秘密武器” 探测宇宙“黑暗时代”

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發表於 2022-7-9 17:37:57 |只看該作者 |正序瀏覽

新华社北京3月2日电（记者余晓洁、董瑞丰）“嫦娥四号将首次着陆月球背面，极具发现性。我们将在嫦娥四号任务的中继星上搭载两颗小卫星，做射电干涉试验，探测宇宙‘黑暗时代’。”全国政协委员、中国科学院国家空间科学中心研究员吴季2日说。

国际权威学术期刊《自然》预测2018年全球科技大事件，嫦娥四号任务“榜上有名”。

国防科工局探月与航天工程中心此前介绍，我国计划今年上半年将嫦娥四号的中继星发射至地月拉格朗日Ｌ２点，并在约半年后发射嫦娥四号的着陆器和巡视器，对月球背面开展着陆巡视探测。

吴季介绍，宇宙在大爆炸之后的一段时间是黑暗的，因为宇宙中只有中性的氢，发光的第一代恒星还没有形成，这段从几十万年到几亿年的时间被称为宇宙的“黑暗时代”。这段时间非常重要。中性氢是如何分布于空间的，是如何演化的？如何为第一代恒星的形成奠定基础？这些问题都是宇宙的形成和演化研究中极具挑战的前沿热点问题。

“黑暗的宇宙并不是没有留下‘蛛丝马迹’。”吴季说。围绕氢原子旋转的电子会偶尔变换其旋转方向，辐射1.4GHz的电磁波。经过130多亿年宇宙的膨胀，这个频率产生了红移，降低到30MHz以下。要想测得这个“蛛丝马迹”，最好的办法就是到月球背面，在非常“安静”的电磁环境中去“倾听”。

“如果这两颗实验小卫星可以测得来自宇宙深处的微弱信号，并获得干涉效果，我们下一步的探测方案是向月球轨道上发射一个小卫星的编队，对宇宙‘黑暗时代’进行成像探测。”吴季说，“哈工大负责研制小卫星的平台，中国科学院国家空间科学中心和国家天文台负责研制有效载荷和数据分析，这项探索将是世界领先的。”

据悉，利用中继星实现地球与月球背面的通信是人类第一次。通过向地月拉格朗日Ｌ２点发射一枚中继卫星来中转通信，让落在月球背面的嫦娥四号处于地球和中继卫星之间，可以有效解决通信和测控问题。