“嫦娥四号”即将发射这些知识你都知道了吗?

多个“第一次”！嫦娥四号要去月球背面探寻什么秘密?

嫦娥四号计划12月将在西昌卫星发射中心搭载长征三号乙运载火箭发射升空，计划搭载荷兰、德国、瑞典、沙特阿拉伯等国的科学载荷，在月球背面着陆，开展巡视探测。

中国的“奔月之路”嫦娥工程了解一下

2004年，国务院正式批准绕月探测工程立项后，中国正式开展月球探测，工程被命名为“嫦娥工程”,分为“绕”“落”“回”三个阶段。

图片说明：中国探月工程的三个阶段 

图片说明：“嫦娥工程”部分简略图

回顾“嫦娥三号”：中国首个月球软着陆无人登月探测器

图片说明：玉兔号”月球车 

还记得那个全宇宙最浪漫的“兔子”吗？

2013年12月15日，嫦娥三号带着“玉兔号”月球车抵达月球，一路牵动着国人的心。尽管发生过故障，“玉兔号”还是顽强地工作了2年9个月，圆满完成了任务。向大家“道别”后，永远留在月球上。

图片说明：“玉兔号”微博截图

作为中国在月球上留下的第一个印记，“玉兔号”深受网友喜爱，时至今日，仍有不少人留言表达着思念与祝福。希望这个中国航天历史上的“功臣”，会在某一天被带回地球。

图片说明： “玉兔号”微博留言截图

与“玉兔号”相比嫦娥四号月球车的突破与挑战

图片说明：嫦娥四号着陆器外观设计构型 图片来源:新华社

嫦娥四号由着陆器和巡视器（月球车）组成，月球车基本继承了“玉兔号”的状态，在此基础上，针对月球背面复杂的地形条件、中继通信的新需求等实际需要，作了适应性更改和调整，其性能、着陆方式、工作状态等有一定的区别。

1.着陆方式：近乎垂直降落突破导航控制技术

相较于月球正面，月球背面的地形则更为复杂，陨石坑更多，地势起伏更大，因此嫦娥四号不能像嫦娥三号那样以弧形轨迹缓慢着陆，为了不撞到峭壁，必须采取近乎垂直的降落方式。

由于目前人类对于月球背面情况了解较少，着陆器还需具备很高的自主导航和避障功能，能自主寻找地势相对平坦的地区进行着陆。任务的实施，将突破复杂地形环境条件下的导航控制技术。

2.通讯方式：通过“鹊桥”中继星与地面通讯

图片说明：嫦娥4号中继星“鹊桥”（示意图）

图片说明：地月系的拉格朗日点L2位置示意图

由于月球整体的阻挡，月球背面成为与地面通信和测控的禁区。“鹊桥”中继星目前工作在地月拉格朗日L2点使命轨道，“鹊桥”将承担两大任务：一是遥测与遥控航天器，二是负责地球和嫦娥四号之间的信号传输。

3.工作时间：提升整体可靠性月夜也开展工作

和“玉兔号”的月夜休眠策略不同，嫦娥四号月球车在月夜也要开展工作。

天上一日，地下一年。月球上，由于自转周期与地球不同，一个月夜的时长相当于地球的14天多一点。昼夜温差极大可达300℃左右，因此航天器裸露在外的电缆极易出现故障，基于前车之鉴，科研人员进行了优化与改进，提升了月球车的整体可靠性。

4.能源供给方式：同位素温差发电与热电综合利用技术结合

嫦娥四号将采取新的能源供给方式——同位素温差发电与热电综合利用技术结合，也就是两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给。

当月夜来临，同位素热源将为仪器设备供热，保证航天器在-180℃的环境中不被冻坏，安然度过寒冷漫长的月夜。

图片说明：嫦娥四号月球车外形设计构型 图片来源:新华社

5.世界上重量最小的月球车寿命或长于“玉兔号”

嫦娥四号月球车总重量140千克，是世界上重量最小的月球车，小而且还很可靠。

据了解，嫦娥三号着陆器和“玉兔号”月球车的寿命实际上远超预期。同“玉兔号”一样，嫦娥四号月球车预计寿命也是3个月，运行时间或比“玉兔号”更长。

多个“第一次”！嫦娥四号要去月球背面找什么秘密?

长期以来，很多国家都想去月球背面看看，始终尚未实现。嫦娥四号将是人类历史上第一个踏足月球背面的航天器，首次提供月球背面空间科学研究平台，在任务过程中还将第一次实现人类航天器在地月拉格朗日L2点进行地月中继通信。

相比嫦娥三号任务，嫦娥四号将更深层次、更全面，意义重大，来看看有哪些值得期待的亮点吧。

图片说明：嫦娥四号着陆 示意图

1.有望获得月球最古老月壳的物质组成等重要成果

虽然目前尚未明确着陆地，据参考消息网，嫦娥四号很可能在艾托肯盆地着陆。该盆地被认为是太阳系内最大、最古老的撞击坑，保存了原始月壳的岩石，收集这个区域岩石的数据可以帮助科学家们更好地理解组成月球的岩层，具有极高的科学研究价值。

图片说明：嫦娥四号可能的着陆点 

嫦娥四号将进行科学探测与研究，开展形貌、物质组成、月壤和月表浅层结构的就位综合探测，有望获得月球最古老月壳的物质组成、斜长岩高地的月壤厚度等重要成果，获得对月球早期演化历史的新认知。

2.开展低频射电天文观测

由于月球背面屏蔽了地球无线电干扰，电磁环境干净，可以为天文学家们梦寐以求的低频射电天文观测与研究提供理想场所。

嫦娥四号将携带低频射电频谱仪到达月球，研究太阳爆发、着陆区上空的月球空间环境，可以对来自太阳系行星的低频射电场进行观测，甚至“聆听”来自宇宙深处的“声音”。

3.有望探测出国际上第一幅月背剖面图

月球车上搭载的测月雷达设置了两个不同频段，借助其探测出的数据，研究人员可以绘制出第一幅月球背面剖面图。

据悉，测月雷达设计探测深度为月球地下50米左右，而实际深度有望到达200多米，有助于月球背面的地质研究。

4.探测月球两极有望获一批重大原创性科研成果

月球两极有两种特殊区域：一是永久光照区，可以获得持续稳定的太阳能；二是永久阴影区，可能存在大量水冰。如果能确定月球两极是否有水和其他资源，不仅能作为月球基地选址的重要参考，也有助于把月球作为跳板进行载人火星探测，有望获得一批重大原创性科研成果。

“嫦娥”奔月的故事，寄托着千百年来中国人的梦想。嫦娥四号若成功登陆，将实现多个“第一次”并获得重大科学成果，让我们拭目以待。

综合来源：新华网、环球网、人民日报、中国航天科技集团、中国探月工程公众号