月背迎来首位地球“旅客”：你好！嫦娥四号

    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月背软着陆。并在11点40分通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆、首次月背与地球的中继通信，开启了人类月球探测新篇章。

    嫦娥四号成功着陆月背！

    传回世界首张近距离拍摄月背影像图

    从2018年5月21日“鹊桥”中继星发射，嫦娥四号就已经为探月做准备，2018年12月8日，四号探测器被送上太空。经过约38万公里、26天的漫长飞行，1月3日，嫦娥四号进入距月面15公里的落月准备轨道。

    北京航天飞行控制中心大厅内，随着现场工作人员一声令下，嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降，探测器的速度逐步从相对月球1.7公里每秒降为零。

    在6到8公里处，探测器进行快速姿态调整，不断接近月球；在距月面100米处开始悬停，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障；选定相对平坦的区域后，开始缓速垂直下降。最终，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，一吨多重的探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区。

    嫦娥四号着陆区地形起伏达6000米，是太阳系中已知最大的撞击坑之一，被认为对研究月球和太阳系早期历史具有重要价值。

    “月球背面是一片难得的宁静之地，屏蔽了来自地球的无线电信号干扰。这次探测可以填补射电天文领域在低频观测段的空白，将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。”探月工程嫦娥四号任务新闻发言人于国斌说。

    落月后，通过“鹊桥”中继星的“牵线搭桥”，嫦娥四号探测器进行了太阳翼和定向天线展开等多项工作，建立了定向天线高码速率链路，实现了月背和地面稳定通信的“小目标”。

    11时40分，嫦娥四号着陆器获取了月背影像图并传回地面。这是人类探测器在月球背面拍摄的第一张图片。

    后续，嫦娥四号探测器将通过“鹊桥”中继星的中继通信，开展设备工作模式调整等工作，择机实施着陆器与巡视器分离。

    有哪些黑科技

    为嫦娥四号保驾护航？

    嫦娥四号落月过程继承了嫦娥三号的技术成果，全自主，通过本身的惯性导航加上月面的相对测量的导航，来确定导航位置，按照既定的这样一个制导来实现。

    不过与嫦娥三号在月球正面虹湾地区着陆时所划下的那条“抛物线”不同，嫦娥四号在距月面15公里到8公里时是倾斜下降，但到了八公里以内，就开始垂直向下，由于月背环境的复杂性和未知性，要求四号探测器的着陆必须更精准，这也是此次嫦娥四号设计中的一个重要突破。

    2014年，嫦娥三号月球车玉兔号在进入第二个月夜休眠前，出现了机构控制异常情况，如何让月球车更“强壮”，避免类似的情况发生，成为四号探测器设计过程中关注的焦点之一。在月夜和月昼高达300℃的温差下，还有月尘干扰，裸露在外的电缆极易出现故障。为此，嫦娥四号在电缆钩挂、摩擦方面就做了上千次试验，电缆裸露在外的面积也被减到最小。

    改造后的嫦娥四号月球车总重量只有140千克，是目前的“世界最轻”。但在它上面，却有种类更多的科学载荷。在月球背面的探测中，这些载荷将各显神通。

    嫦娥四号登陆月背的过程近乎“盲降”

    此前有航天专家接受采访时称，月球背面具有独特的电磁场环境和地质特征，特别适合开展低频射电探测等空间天文学研究和月球物质成分探测等科学研究。月球背面着陆探测尚属国际空白，也有利于增进人类对宇宙未知奥秘的认知。

    据介绍，嫦娥四号首选着陆区月球南极-艾特肯盆地，与嫦娥三号平坦的虹湾着陆区相比，地形崎岖得多。相关数据显示，虹湾着陆区的地形起伏仅800米，而艾特肯盆地的地形起伏达6000米，而且充满大大小小的撞击坑。这就对探测器着陆区的选择和着陆精度提出了更高的要求。

    嫦娥四号这次任务的另一大难点是着陆区在月球背面，使探测器无法同地球直接通信，必须用中继星中继的方式。尤其是在下降过程中，着陆器也不能对地直接通信，只能通过中继星“鹊桥”进行操作。所有的信息传输都需要在“鹊桥”的中转下完成。这个中转过程会产生60秒左右的时间差，而整个落月过程仅有600秒左右，落月速度又十分快。因此嫦娥四号只能通过提前输入的落月信息，在测距测速等敏感器的帮助下自主导航落月。对地面人员来说，这个过程近乎是“盲降”。

    综合新华社、中国之声、中新网等