这一刻,世界看中国!嫦娥四号代表人类首登月背!

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1月3日10时26分,由中国航天科技集团有限公司抓总研制的嫦娥四号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,并通过“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。

10时15分,科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令,嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降,7500N变推力发动机开机,逐步将探测器的速度从相对月球1.7公里每秒降到零。在6-8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。约690秒后,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。落月过程中,降落相机拍摄了多张着陆区域影像图。

▲ 此图片为嫦娥四号探测器动力下降过程降落相机拍摄的图像。


▲ 此图片为嫦娥四号探测器月球背面软着陆后降落相机拍摄的图像。


落月后,在地面控制下,通过“鹊桥”中继星的中继通信链路,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。11时40分着陆器监视C相机获取了世界第一张近距离拍摄的月背影像图并传回地面。图中展示了巡视器即将驶离着陆器、驶向月背的方向。

▲ 此图片为嫦娥四号着陆器拍摄的着陆点南侧月球背面图像,巡视器将朝此方向驶向月球表面。


嫦娥四号探测器由着陆器和巡视器组成,共配置包括2台国际合作载荷在内的8台有效载荷,其中着陆器上安装了地形地貌相机、降落相机、低频射电频谱仪、与德国合作的月表中子及辐射剂量探测仪等4台载荷;巡视器上安装了全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和与瑞典合作的中性原子探测仪。这些仪器将在月球背面通过就位和巡视探测,开展低频射电天文观测与研究,巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构研究,并试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境研究。此外,着陆器还搭载了月表生物科普试验载荷。嫦娥四号任务为中外科学家提供了太空探索的机会。


科学家认为,月球背面比正面更为古老,冯·卡门撞击坑的物质成分和地质年代具有代表性,对研究月球和太阳系的早期历史具有重要价值。月球背面也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,在此开展低频射电天文观测可以填补射电天文领域在低频观测段的空白,为研究太阳、行星及太阳系外天体提供可能,也将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。中国国家航天局愿以此为基础,与世界各国航天机构、空间科学研究机构及国外空间科学爱好者,开展合作,共同探寻宇宙奥秘。


后续,嫦娥四号探测器将通过“鹊桥”中继星的中继通信链路,在地面控制下,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。


嫦娥四号任务进展 


2018年5月21日


长征四号丙运载火箭托举嫦娥四号中继星“鹊桥”在西昌卫星发射中心点火升空。



2018年5月25日


嫦娥四号中继星“鹊桥”成功实施近月制动,进入月球至地月拉格朗日2点的转移轨道。



2018年6月14日


嫦娥四号中继星“鹊桥”成功实施轨道捕获控制,进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日2点的Halo使命轨道,成为世界首颗运行在地月L2点Halo轨道的卫星。



2018年12月8日


长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射嫦娥四号探测器。




2018年12月12日


嫦娥四号探测器成功实施近月制动,进入了近月点约100公里的环月轨道。



2019年1月3日


嫦娥四号探测器在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内成功软着陆。



嫦娥四号着陆器与巡视器于1月3日22时22分顺利分离,玉兔二号巡视器驶抵月球表面。着陆器上监视相机拍摄的玉兔二号在月背留下第一道痕迹的影像图,以及降落相机拍摄的降落过程均通过“鹊桥”中继星顺利传回地面。



嫦娥四号探测器成功实现首次月背软着陆以及着陆器、巡视器分离,克服了大量新问题与新挑战,验证了大量新技术与新经验。中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁表示:“飞几十万公里,关键是着陆,要不翻车,月球车要安全走下来,所以着陆过程很关键。苏联连续失败16次,主要是下去的瞬间翻车了。”


嫦娥四号任务的实施是极具风险与挑战的。月球背面地形相比正面更加复杂,着陆区相当于嫦娥三号着陆区的八分之一。另外嫦娥三号的轨道是有倾斜弧度的,但嫦娥四号落区有海拔10公里高的山,落在凹地海拔负6公里处,所以嫦娥四号的着陆基本上是垂直降落,而且着陆时间短,航程短,风险高。


另外,玉兔二号月球车在电缆设计与材料应用等技术上均有改进,而且可以爬20度坡,跨越200毫米的障碍,确保科学探测任务的圆满完成。


玉兔二号月球车顺利踏上月球背面,是我国月球探测事业的“一大步”,这一刻,让我们一起为中国探月喝彩!



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