原标题:嫦娥四号奔向“月之暗面” 4大关键问题都在这了

  新京报快讯(记者 倪伟)今天(12月8日)凌晨2时许,我国嫦娥四号月球探测器在西昌卫星发射中心成功发射,我国第二个月球着陆器和月球车踏上登月征程。发射任务由长征三号乙运载火箭实施。

  火箭将探测器送入地月转移轨道后,探测器将经过数十天在轨飞行、 轨道修正、近月制动、变轨等,最终着陆月面,择机释放巡视器。

  嫦娥四号的目的地是月球背面南极艾特肯盆地,新月球车将与“玉兔”号在月球两面遥遥相对。这将是人类探测器首次在月球背面着陆,在人类从未直接看见的“月之暗面”实施月球探测和天文观测。

  长征三号乙遥三十运载火箭整装待发,准备送嫦娥四号前往月球。供图/航天科技集团一院

  问题1:嫦娥四号降落在哪儿?

  5年前,嫦娥三号着陆在月球正面的虹湾。那里布满月海玄武岩,地势较为开阔、平坦,位于大型撞击坑、月海、高地(山脉)交汇地区,有利于科学勘察目标的选择。

  而嫦娥四号的主着陆区为月球背面南极艾特肯盆地,着陆区面积比虹湾地区小了许多。而且月球背面山峰林立,遍布撞击坑,很难找出更大、更平坦的地方,嫦娥三号着陆区地形起伏仅800米,而嫦娥四号着陆区起伏达到了6000米。因此,嫦娥四号着陆器,需要具有比嫦娥三号更准确的着陆精度。

  由于落月过程地球方向不直接可见,所有信息传输都需要在中继星“鹊桥” 的中转下完成。整个落月过程由GNC(制导、导航与控制) 系统自主操控,加之回传画面的延迟,对地面人员来说,这个过程近乎是“盲降”。

  长征三号乙遥三十运载火箭整装待发,准备送嫦娥四号前往月球。供图/航天科技集团一院

  问题2:为何要去月球背面?

  航天科技集团五院专家介绍,月球背面的探测,可以推动月基科学研究的不断深入。

  月球背面没有来自地球的无线电波的干扰,是进行射电天文观测的最佳场所,如果能利用这一自然地形架设无线电望远镜,就好比把“天文台”搬到了月球背面。嫦娥四号着陆器在月球背面软着陆后,将开展月基低频射电天文观测研究,预期可以获得一批原创性的科学成果。

  月球背面探测,也有助于推动月球资源的研究和开发利用。月球蕴藏着丰富的矿产和能源资源,开发和利用月球资源是人类探测月球的源动力之一。近年来,美国等国家相继制定了包括月球背面资源调查研究计划。通过嫦娥四号对着陆区地形地貌、矿物组份、巡视区浅层结构、地幔物质等进行科学探测与研究,将为月球资源的开发利用提供极有价值的第一手资料。

嫦娥四号探测器效果图。供图/国防科工局嫦娥四号探测器效果图。供图/国防科工局

  由于月球背面探测的难度,嫦娥四号任务也将助推我国航天和相关学科技术的突破。

  据五院研制人员介绍,要完成前无古人的月球背面之旅,嫦娥四号面临几大技术难点:地月拉格朗日L2平动点轨道精确设计与控制,地月拉格朗日L2点远距离数据中继,复杂地形环境下的安全着陆等。

  为了突破这些技术难点,我国航天界将实现三个国际首次,即首次月球背面软着陆和巡视探测、首次月球拉格朗日L2点中继与探测、首次月基低频射电天文观测,以及国内首次实测月夜期间浅层月壤温度。这一重大科学创新工程的实施,将推动航天技术和其它科学领域相关技术的持续发展。