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為什麼嫦娥四號成功登陸月背,中國就做到了全球第一?

首次月背

軟著陸

新年伊始,中國航天又傳來了一個振奮人心的好消息。

2019年1月3日上午10點26分,我國嫦娥四號成功著陸月球表面!這也是人類探測器首次實現在月球背面軟著陸。

此等消息一出來後也是轟動了整個世界。美國宇航局NASA的局長Jim Bridenstine也在第一時間在社交媒體上,向中國「嫦娥4號」團隊表示祝賀,稱這是人類史上的首次,更是一項「令人印象深刻的成就!」

嫦娥一小步,人類一大步,超模君相信月球的神秘面紗一定會被我們慢慢揭曉!

嫦娥四號是什麼

嫦娥四號原本為嫦娥三號的備份,是為了以防嫦娥三號在月球上軟著陸失敗。

但由於嫦娥三號圓滿完成任務,於是科研人員就賦予了嫦娥四號新的任務——抵達月球背面。

嫦娥四號探測器依舊由著陸器和巡視器(又叫月球車)兩個部分組成。

但由於月球自轉公轉周期相同,因此月球永遠有一面一直背對地球,這次著陸點選在月球背面,所以此次探測難度更大,針對不同地質條件,嫦娥四號也進行了針對性改進,兩者所裝載的科學探測設備有明顯變化。

圖片來源於網路

嫦娥四號的奔月之路

因為此次嫦娥四號的著陸點在月球背面,而由於月球正面的遮擋,月球背面沒有通信信號,地面無法接收到嫦娥四號的信息。

為了解決這個問題,科研人員在地月拉格朗日L2點處安排一個「中繼星」(鵲橋),作為嫦娥四號和地面的橋接衛星。

「鵲橋」也於2018年5月21日率先出發。並承擔兩大任務: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。

圖丨中繼衛星「鵲橋」(來源:中國探月工程)

2018年12 月 8 日凌晨 2 時 23 分,按照計劃,中國嫦娥四號月球探測器也在西昌衛星發射中心由長征三號乙運載火箭發射。

12 月 12 日嫦娥四號成功實施近月制動進入環月軌道。並且成功完成環月軌道修正、「鵲橋」中繼星鏈路測試、激光測距、三維成像、微波測距測速等在軌測試,為探測器進入預定著陸區、擇機實施月球背面軟著陸做好準備。

2019年1月3日,經過約38萬公里、26天的漫長飛行,嫦娥四號進入距月面15公里的落月準備軌道。

10時15分,科技人員在北京航天飛行控制中心發出指令,嫦娥四號探測器從距離月面15公里處開始實施動力下降,探測器的速度逐步從相對月球1.7公里每秒降為零。

在6到8公里處,嫦娥四號探測器進行快速姿態調整,不斷接近月球;在距月面100米處開始懸停,對障礙物和坡度進行識別,並自主避障;選定相對平坦的區域後,開始緩速垂直下降。

最終,在反推發動機和著陸緩衝機構的「保駕護航」下,一噸多重的探測器成功著陸在月球背面東經177.6度、南緯45.5度附近的預選著陸區。

落月後,通過「鵲橋」中繼星的中繼通信鏈路,嫦娥四號探測器進行了太陽翼和定向天線展開等多項工作,建立了定向天線高碼速率鏈路。

10時26分,嫦娥四號探測器自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地內的馮?卡門撞擊坑內。

因為這裡曾經過強烈碰撞,極可能曾經被熔岩淹沒,各類物質含量豐富,對研究月球和太陽系的早期歷史具有重要價值。加上又有大片被月海玄武岩覆蓋的區域,也是月球背面少有的平坦區域。除了地形之外,它的光照,測控等條件也是最適合嫦娥四號順利著陸與探測。

11時40分,著陸器監視C相機獲取了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖並傳回地面!

圖為嫦娥四號拍攝的世界首張近距離月背影像

登陸月球背面的意義

文章看到這裡,相信會有小夥伴問了:我們不是早就登月了嗎,這個背面和正面有啥不一樣的嗎?

當然不一樣啊,因為月球自轉與公轉周期相同,一直以來,我們只能看到月球的正面,而月球背面我們不得而知!難道你就不好奇嗎?(雖然由於月球天平動和視差現象可以瞥見一小部分背面,但絕大部分都是看不到的。)

而且在整個宇宙空間,地球接收到一部分來自宇宙空間的電磁波,而地球的電離層又對低頻輻射電磁波產生嚴重干擾,而地球的電離層又對低頻輻射電磁波產生嚴重干擾,低頻輻射電磁波難以在地球表面和月球正面被人類接收到。

所以月球背面是科學家夢寐以求的一個地方,因為那是接收低頻輻射的一個完美的場所!只有到月球背面去,才能夠獲得這些人類從未得到過的信息。

其實之所以人類一直探測正面、在正面著陸,卻從不去背面,還有一個重要原因:背面著陸的難度大大難於正面。

蘇聯和美國也先後放棄了月球探測,同時也給人類的月球探測留下了一個大挑戰:到底誰能成功著陸月球背面?

嫦娥四號做出了回答:「我選擇著陸月球背後,不是因為它簡單,而是因為它更難」。

嫦娥四號,不僅是中國的,更是全世界的。它的科學和工程意義,對整個人類而言都是重大突破。對超模君而言, 嫦娥四號成功登月,我驕傲,我轉發!(附上彩蛋)

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