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月亮女神 (航天器)
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| 所属组织 | JAXA |
|---|---|
| 主制造商 | NEC東芝宇宙机构 |
| 任务类型 | 軌道太空船 |
| 环绕对象 | 月球 |
| 入轨时间 | 2007年10月4日 |
| 发射时间 | 01:31:01, 2007年9月14日, UTC |
| 发射手段 | H-IIA |
| 任务时长 | 2009年6月11日 |
| COSPAR ID | SELENE |
| 官方网站 | SELENE網頁 |
| 质量 | 主衛星 : 2,914 公斤（发射時） 中继星 : 53 公斤 甚长基线干涉测量星 : 53 公斤 |
| 功耗 | 3486 W |
| 轨道参数 | |
| 倾角 | 90° |
| 远拱点 | 100 km |
| 近拱点 | 100 km |
| 周期 | 2h |
月亮女神號（日文：セレーネ，英文：SELENE）又稱輝夜姬、輝夜姬號、輝夜號[1]（日文：かぐや，英文：KAGUYA），是日本發射的月球人造衛星，耗资2.7亿美元，日本宇宙航空研究開發機構人員表示此计划是繼美国《阿波罗计划》後規模最龐大的月球計划。月亮女神在当地时间2007年9月13日10时35分搭乘H2A-13火箭，从日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心成功升空，开始了其为期一年的旅程[2]。月亮女神已經歷過兩次延期發射，第一次是從2007年8月16日延期到9月13日，第二次是從9月13日再延期到14日（協調世界時）。
目录
1 命名
2 過程
3 設計
3.1 主衛星
3.2 中继星（翁）
3.3 甚长基线干涉测量星（嫗）
4 主要任務
5 儀器
5.1 調查月球表面物質的裝置
5.1.1 X射線螢光分光計
5.1.2 伽瑪射線分光計
5.1.3 多波段影像儀
5.1.4 譜形儀
5.2 調查月球地形與地底構造的裝置
5.2.1 地貌攝影機
5.2.2 月球雷達測深器
5.2.3 雷射高度儀
5.3 調查月球環境的裝置
5.3.1 月球磁場觀測裝置
5.3.2 粒子射線偵測器
5.3.3 電漿觀測裝置
5.3.4 VRAD衛星攜帶的電波源
5.4 調查月球重力分布的裝置
5.4.1 中繼衛星攜帶的中繼器
5.4.2 VRAD衛星攜帶的電波源
5.5 從月球調查地球的裝置
5.5.1 電漿影像儀
5.6 清晰拍攝地球與地球的裝置
5.6.1 高畫質攝影機
5.7 其它裝置
5.7.1 太陽能板
5.7.2 高增益天線
6 重力觀測的方式
6.1 衛星變動法
6.2 相對VLBI法
7 参见
8 外部連結
9 参考文献
命名
「SELENE」一名是計劃名稱「Selenological and Engineering Explorer」的縮寫，發想於希臘神話中月亮女神的名字塞勒涅。此外，日本一般習慣會為成功發射上太空的衛星再取一個「正式名稱[3]」，而該衛星的正式名稱則是「かぐや」[4]，取自日本傳說《竹取物語》中的「輝夜姬」，其形象相近於中國傳說中的嫦娥。
發射之後，這顆衛星便很少再使用開發時的「月亮女神號」的名稱，無論是ISAS(宇宙開發研究所)或是JAXA的宣傳資料與報告上，皆是將本衛星稱呼為「輝夜號」。
而兩個子衛星，“中继星”命名為“翁”，“甚长基线干涉测量星”就命名為“妪”。取自日本傳說《竹取物语》中的伐竹翁及其夫人，即是辉夜姬的养父和养母。
過程
搭載了月亮女神的H2A-13火箭升空（相片由Narita Masahiro拍攝）
以下時間以發射點時間為準：
2007年9月13日
- 月亮女神在鹿儿岛县种子岛宇宙中心升空
2007年10月3日
- 月亮女神進入橢圓形繞月軌道
2007年10月8日
- 月亮女神釋放第一個子衛星
2007年10月11日
- 月亮女神釋放第二個子衛星
2007年10月18日
- 月亮女神用5天時間變軌，進入圓形繞月軌道，在月球上空100公里繞月
2007年11月7日
- 月亮女神傳回由高清晰度攝像機所拍攝的月球表面圖像，同日JAXA公開該照片[5]
2009年6月11日3時25分
JAXA結束任務，讓月亮女神主体墜落於月南半球的優湖。
設計
月亮女神主要分為三部份：
主衛星
- 重量： 2914公斤[6]
- 體積： 2.1 x 2.1 x 4.8米
- 姿态控制系統： 三維平衡系統
- 最大動力： 3.5千瓦
- 任務時間： 1年
- 任務軌道：近圓形軌道
- 運行高度： 離月面100公里
- 軌道傾角： 90度
中继星（翁）
- 重量： 53公斤
- 體積： 1.0 x 1.0 x 0.65 米
- 高度控制系統： 假想軸平衡系統
- 動力： 70瓦
- 最初軌道：橢圓形軌道（100公里 x 2400公里）
- 軌道傾角： 90度
甚长基线干涉测量星（嫗）
- 重量： 53 公斤
- 體積： 1.0 x 1.0 x 0.65 米
- 高度控制系統： 假想軸平衡系統
- 動力： 70瓦
- 最初軌道：橢圓形軌道（100公里 x 800公里）
- 軌道傾角： 90度
主要任務
月亮女神在發射20天後會進入橢圓形繞月軌道，之後還釋出兩個子衛星，分別在月球正面和背面運行，用作通訊和採測重力。月亮女神主衛星則將會在35天後逐步進入圓形繞月軌道，飛越月球兩極，於月球上空100公里繞月運行一年，而有關研究結果會在2009年公佈。
儀器
月亮女神搭載了14台觀測設備，儀器的精確度是過往的10倍至100倍，主要用來探勘月球地形，元素分布和月球重力，並尋找岩漿海洋。科學家認為這些數據有助研究月球的形成過程。[7]
輝夜姬探月衛星發射時共攜帶14項觀測儀器，可分為調查月球表面物質的裝置，調查月球地形與地底構造的裝置，調查月球環境的裝置，調查月球重力分布的裝置，從月球調查地球的裝置及清晰拍攝月球與地球的裝置六大類，另有太陽能板及高增益天線等其他裝置：
調查月球表面物質的裝置
X射線螢光分光計
調查月球表面元素分布狀況的裝置。由於月表受太陽照射吸收X射線，用X射線測定從月球物質釋出的X射線，可觀測構成元素的分布。
伽瑪射線分光計
調查月球表面元素分布的裝置。月球表面的物質吸收宇宙射線，會釋放同為放射線的伽瑪射線。經由此測定，可檢測出元素的存量。同時也可以尋找月球上的水。精確度為過去的十倍。
多波段影像儀
以可見光及近紅外線攝影的裝置。用於調查岩石的種類與分布，解析度為20公尺，所獲得的岩石分布資訊，精密度為過去的10倍。
譜形儀
從可見光至紅外線的頻寬，觀測衛星正下方500公尺的狹小範圍。利用將波長約500~2600奈米的區域分割成296個加以辨別的方式，連礦物的種類都能標定。
調查月球地形與地底構造的裝置
地貌攝影機
利用向前與向後的兩個攝影機，拍攝月球表面的照片。解析度為10公尺。透過觀測，可取得月球表面的詳細立體地圖。
月球雷達測深器
利用5兆赫的電波，了解月球地底構造的裝置。運用4根長15公尺的天線，詳細觀測來自2~5公里深處的反射電波，探索地層的構造等。原理類似魚群探測機。
雷射高度儀
朝向衛星正下方發射雷射光，精密測定光線反射的時間。根據測定的時間計算衛星與月面間的正確距離。調查月球的標高後，製作精密的地形圖，觀測期間將測定3000多萬個地點。
調查月球環境的裝置
月球磁場觀測裝置
輝夜姬號所用的磁力計可測量地球磁場10萬分之一的微弱磁場。為避免受衛星本身儀器所發出的磁場干擾，攜帶於長12公尺的天線桿端。
粒子射線偵測器
利用多部檢測器探查照射月球表面的宇宙射線。未來人類若在月球表面活動，會影響人類的宇宙射線之測定。同時在主衛星面向月球的一測裝設射線偵測器，可調查月球斷層活動的情形。
電漿觀測裝置
探查月球四周電漿的裝置。利用4部感應器觀測月球四周之離子及電子的能量與方向。同時也以反射電子觀測月球表面的磁場異常。
VRAD衛星攜帶的電波源
VRAD衛星發射電波，用於表面重力的精密觀測與電離層觀測。重約50公斤，沿著距近月點100公里、遠月點800公里的橢圓軌道繞行。
調查月球重力分布的裝置
中繼衛星攜帶的中繼器
當輝夜姬號飛到月球背面，繼續進行觀測時所用。因可準確測定輝夜姬號的軌道，使月球重力的測定達到極高的準確度。重約50公斤，環繞近月點100公里、遠月點為2400公里的軌道飛行。
VRAD衛星攜帶的電波源
VRAD衛星發射電波，用於表面重力的精密觀測與電離層觀測。重約50公斤，沿著距近月點100公里、遠月點800公里的橢圓軌道繞行。
從月球調查地球的裝置
電漿影像儀
可觀測地球的極光等。利用環繞月球軌道飛行的機會，同時捕捉地球南北兩極的極光。
清晰拍攝地球與地球的裝置
高畫質攝影機
共有2台分別為廣角與遠攝的高畫質照相機。拍攝月球看地球升起的「地球現身」首部動畫。一分鐘動畫傳送到地球約需20分鐘。
其它裝置
太陽能板
約23平方公尺，等同於13塊塌塌米的大小。太陽能板的配置方式為單獨一片，非對稱式。
高增益天線
負責將觀測數據傳回地球或和子衛星的傳輸。
重力觀測的方式
測量月球重力的方式有兩種，一種是利用衛星的變動而測得，準確率較低；另一種則為相對VLBI，準確率高出前一方法之十倍。
衛星變動法
測量月球背面重力的方法是由地球發射向中繼衛星的電波，測量中繼衛星的運動情況，同時中繼衛星也向主衛星（輝夜姬號）發射電波，測量主衛星的運動，然後由都卜勒計量度分析月球重力。正面則是直接由地球發射電波到主衛星上，在接收反射電波，即可知重力大小。
相對VLBI法
由地面站接收來自衛星的和一個星體（或類星體，方向和位置關係已知且能量強的星體）的電波，得知時間和位置的差異，即可得這三點的三維位置關係。
参见
嫦娥工程（中国）
太陽神計劃（美国）- 太陽系探測器列表
月船一号（印度）
外部連結
[1]－JAXA在Youtube上的頻道，有許多動畫公開。
参考文献
^ 量子科學雜誌21號2009年8月號使用此譯名
^ 日本爭採月，「月亮女神」升空
^ 也就是開發名稱和實際使用名稱並不一致的狀況。如開發代號為MUSES-C的隼鳥號便是在發射上太空後取名為此名字；開發代號為PLANET-C的破曉號也是在同樣的狀況下取名。但基本上正式名稱是發射前就會開始徵募了，例如開發代號為QZS-1的導引號便是在發射前的2010年1月20日得到這個正式名稱。
^ セレーネ愛称の選考結果について（PDF：19.4KB）
^ 日本"月亮女神"拍攝月球表面照片首次公開(圖) 互联网档案馆的存檔，存档日期2007-11-16.
^ 平成19年度夏期ロケット打ち上げおよび追跡管制計画書 (Rocket Launch and Tracking Control Plan, Summer 2007)(PDF)（日文）
^ 日本探月衛星「月亮女神」：發射成功
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