“嫦娥四號”月球探測器成功發(fā)射
“嫦娥四號”月球探測器成功發(fā)射
2018年12月08日 09:11:27 來源: 浙江新聞客戶端 作者: 劉晨茵 蔡金曼
【視頻】：實地拍攝“嫦娥四號”月球探測器發(fā)射現(xiàn)場（田巍 攝）
嫦娥四號探測器成功發(fā)射 梁珂巖 攝
記者從國防科工局、國家航天局獲悉，12月8日2時23分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射嫦娥四號探測器，開啟了月球探測的新旅程。嫦娥四號探測器后續(xù)將經(jīng)歷地月轉移、近月制動、環(huán)月飛行，最終實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸，開展月球背面就位探測及巡視探測，并通過已在使命軌道運行的“鵲橋”中繼星，實現(xiàn)月球背面與地球之間的中繼通信。
嫦娥四號任務的工程目標，一是研制發(fā)射月球中繼通信衛(wèi)星，實現(xiàn)國際首次地月拉格朗日L2點的測控及中繼通信；二是研制發(fā)射月球著陸器和巡視器，實現(xiàn)國際首次月球背面軟著陸和巡視探測。
嫦娥四號的科學任務主要是開展月球背面低頻射電天文觀測與研究；開展月球背面巡視區(qū)形貌、礦物組份及月表淺層結構探測與研究；試驗性開展月球背面中子輻射劑量、中性原子等月球環(huán)境探測研究。
據(jù)了解，探月工程自2004年正式啟動以來，中國航天堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展，探月工程已經(jīng)取得“四戰(zhàn)四捷”。2007年，嫦娥一號任務實現(xiàn)繞月探測，實現(xiàn)了中華民族千年奔月夢想；2010年，嫦娥二號成功發(fā)射，獲得國際最高的7米分辨率全月圖和月球虹灣地區(qū)1.5米高分辨率局部影像圖，飛至150萬公里遠的日地拉格朗日L2點進行環(huán)繞探測,此后對700萬公里外的圖塔蒂斯小行星進行高精度飛越探測，不斷刷新中國高度；2013年，嫦娥三號成功落月并開展月面巡視勘察，探月工程“繞、落、回”三步走的第二步戰(zhàn)略目標全面實現(xiàn)，嫦娥三號著陸器成為了在月球表面工作時間最長的人造航天器；2014年，再入返回飛行試驗任務圓滿成功，突破和掌握了航天器以接近第二宇宙速度再入返回關鍵技術，對我國月球及深空探測乃至航天事業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重大意義。探月工程各項任務的連續(xù)成功，開啟了中國人走向深空、探索宇宙奧秘、增進人類福祉的時代。
2014年，嫦娥三號任務圓滿完成后，國防科工局牽頭組織開展了嫦娥四號任務實施方案調整的論證工作。綜合考慮國際前沿、科學價值、經(jīng)濟和技術可行性等因素，最終確定了月球背面軟著陸和巡視探測的總體方案。月球背面具有獨特的電磁場環(huán)境和地質特征，特別適合開展低頻射電探測等空間天文學研究和月球物質成分探測等科學研究，同時，月球背面著陸探測尚屬國際空白，有利于增進人類對宇宙未知奧秘的認知。
嫦娥四號任務于2016年1月經(jīng)國務院批準正式實施，包括中繼星和探測器兩次任務?！谤o橋”中繼星于2018年5月21日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征四號丙遙二十七運載火箭成功發(fā)射，進入環(huán)地月拉格朗日L2點使命軌道，目前狀態(tài)正常。
負責總研制嫦娥四號探測器的航天科技集團五院科研人員對浙江新聞客戶端記者表示，嫦娥四號原先是嫦娥三號的備份星，在嫦娥三號圓滿完成任務后，嫦娥四號被賦予了新的擔當，經(jīng)過“脫胎換骨”的設計，從“備份”變首飛。這次嫦娥四號任務的最大亮點，在于實現(xiàn)人類首次月背面軟著陸和巡視勘察。專家表示，深入了解月球背面，對研究月球的起源和演變、調查月球地質和資源情況等有重要意義，有望取得重大天文學成果。
此次發(fā)射任務是長征系列運載火箭的第294次發(fā)射。
【延伸閱讀】
為增進國際交流與合作，擴大開放共享，嫦娥四號任務中，與荷蘭、德國、瑞典、沙特開展了4項科學載荷方面的國際合作，搭載了3項由哈爾濱工業(yè)大學、中山大學、重慶大學等國內高校研制的科學技術試驗項目。
嫦娥四號任務于2016年1月經(jīng)國務院批準正式實施，包括中繼星和探測器兩次任務?！谤o橋”中繼星于2018年5月21日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征四號丙遙二十七運載火箭成功發(fā)射，進入環(huán)地月拉格朗日L2點使命軌道，目前狀態(tài)正常。
探月工程重大專項由國防科工局牽頭組織實施。嫦娥四號任務由工程總體及探測器、運載火箭、發(fā)射場、測控、地面應用五大系統(tǒng)組成。其中，工程總體由國防科工局探月與航天工程中心承擔；中繼星、探測器、運載火箭分別由中國航天科技集團有限公司中國空間技術研究院、中國運載火箭技術研究院、上海航天技術研究院研制生產；發(fā)射和測控任務由中國衛(wèi)星發(fā)射測控系統(tǒng)部負責；地面應用系統(tǒng)由中國科學院國家天文臺承擔，有效載荷由中國科學院和中國航天科技集團有限公司相關單位研制。
“嫦娥四號”小貼士
嫦娥四號衛(wèi)星簡稱嫦娥四號，或稱“四號星”，是嫦娥繞月探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造繞月探月衛(wèi)星，主要任務是接著嫦娥三號著陸月球表面、繼續(xù)更深層次更加全面地科學探測月球地質、資源等方面的信息，完善月球的檔案資料。
2016年1月14日，中科院探月總體部負責人介紹，相關專家學者用了一年半的時間進行了論證，計劃把“嫦娥四號”降落在月球背面。因月球有一面永遠背朝地球，這一面又被戲稱為“月之暗面”。
為了這項人類首次奔向月球暗面的計劃，嫦娥四號在嫦娥系列基本結構不變的基礎上，開啟了“魔鬼升級”。
嫦娥四號月球車的突破與挑戰(zhàn)
?。ㄦ隙鹚奶柸蝿赵虑蜍囃庥^設計構型）
1.著陸方式：近乎垂直降落突破導航控制技術
相較于月球正面，月球背面的地形則更為復雜，隕石坑更多，地勢起伏更大，因此嫦娥四號不能像嫦娥三號那樣以弧形軌跡緩慢著陸，為了不撞到峭壁，必須采取近乎垂直的降落方式。由于目前人類對于月球背面情況所知甚少，此次登月的難度更甚以往，因此著陸器還需具備很高的自主導航和避障功能。“四號星”本次任務的實施，將突破復雜地形環(huán)境條件下的導航控制技術，是一次工程技術和空間科學的雙重創(chuàng)新。
2.通訊方式：通過“鵲橋”中繼星與地面通訊
（嫦娥四號中繼星“鵲橋”示意圖）
由于月球整體的阻擋，月球背面成為與地面通信和測控的禁區(qū)。“鵲橋”中繼星目前工作在地月拉格朗日L2點使命軌道，“鵲橋”將承擔兩大任務：一是遙測與遙控航天器，二是負責地球和嫦娥四號之間的信號傳輸。
3.工作時間：提升整體可靠性月夜也開展工作
和嫦娥三號“玉兔號”的月夜休眠策略不同，嫦娥四號月球車在月夜也要開展工作。月球一個月夜的時長相當于地球的14天多一點，且晝夜溫差極大可達300℃左右，航天器裸露在外的電纜極易出現(xiàn)故障。因此在電纜摩擦方面進行了上千次實驗之后，科研人員對月球車進行了優(yōu)化與改進，提升了其整體可靠性。
4.能源供給方式：同位素溫差發(fā)電與熱電綜合利用技術結合
嫦娥四號將采取新的能源供給方式——同位素溫差發(fā)電與熱電綜合利用技術結合，也就是兩面太陽翼收集的太陽能和月球車上的同位素熱源兩種能源供給。
當月夜來臨，同位素熱源將為儀器設備供熱，保證航天器在-180℃的環(huán)境中不被凍壞，安然度過寒冷漫長的月夜。
5.世界上重量最小的月球車壽命或長于“玉兔號”
嫦娥四號月球車總重量140千克，是世界上重量最小的月球車。據(jù)了解，嫦娥三號著陸器和“玉兔號”月球車的壽命實際上遠超預期（“玉兔號”設計壽命為3個月，實際上它在月球上工作了972天）。
?。ū本┲袊萍拣^展出的嫦娥三號月球探測器模型）
同“玉兔號”一樣，嫦娥四號月球車預計壽命也是3個月，運行時間或比“玉兔號”更長。
“嫦娥四號”探月背后的意義
這次“嫦娥四號”背負著勘探艾特肯盆地——馮·卡門隕石坑的重要使命，是一次前所未有的太空探秘旅程。
這個直徑達180公里的隕石坑，被認為是月球最古老的撞擊特征。而此次勘探，會為我們了解月球、地球、太陽系的演化提供第一手數(shù)據(jù)和線索，是人類探月史上一次著陸月球最遠端的極限挑戰(zhàn)，更會豐富之后計劃發(fā)射的“嫦娥五號”數(shù)據(jù)樣本庫。
除了勘探任務，著陸器此次還會進行第一次月球暗面低頻射電天文學實驗；開展觀察植物是否會在月球低重力環(huán)境中生長的調查；有望探測出國際上第一幅月背剖面圖；探測月球兩極是否存在水資源和其他相應資源等等，可謂是新一輪關于月球資料的“大起底”。
浩浩蕩蕩的嫦娥家族介紹
嫦娥，是中國古老神話里居住在月亮廣寒宮中的仙子，手撫玉兔肩披綢紗，古本《淮南子》中尚有“托身于月，而為月精”八字，現(xiàn)今人們更是將團圓和滿的意項加諸其上，也使得“月亮”在中國百姓的心里多了一份有別于天文衛(wèi)星的感性。
——中國人不能止步于月球，還要繼續(xù)奮斗；中國人應該飛得更遠，也有能力飛得更遠。
“嫦娥之父”歐陽自遠的這句話，不僅是對此次嫦娥四號探月任務的鼓勁，更是對中國天文事業(yè)的信心和肯定。
這位中國月球探測工程首席科學家，在中國強勁國力的支持下，在科學家們堅持創(chuàng)新的奮斗中，說出的這句話擲地有聲，鏗鏘有力，是所有中國人的目標，也是所有航天人的底氣。
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