嫦娥四號(hào)

經(jīng)過約38萬公里、26天的漫長(zhǎng)飛行，2019年1月3日10時(shí)26分，嫦娥四號(hào)探測(cè)器自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi)，實(shí)現(xiàn)人類探測(cè)器首次月背軟著陸。11時(shí)40分，嫦娥四號(hào)著陸器獲取了月背影像圖并傳回地面。這是人類探測(cè)器在月球背面拍攝的第一張圖片。

嫦娥四號(hào)著陸區(qū)地形起伏達(dá)6000米，是太陽(yáng)系中已知最大的撞擊坑之一，被認(rèn)為對(duì)研究月球和太陽(yáng)系早期歷史具有重要價(jià)值。落月后，通過“鵲橋”中繼星的“牽線搭橋”，嫦娥四號(hào)探測(cè)器進(jìn)行了太陽(yáng)翼和定向天線展開等多項(xiàng)工作，建立了定向天線高碼速率鏈路，實(shí)現(xiàn)了月背和地面穩(wěn)定通信的“小目標(biāo)”。?

嫦娥四號(hào)原本是嫦娥三號(hào)的備份。在嫦娥三號(hào)圓滿完成任務(wù)后，嫦娥四號(hào)被賦予了新的擔(dān)當(dāng)——實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察。科研人員通過精心設(shè)計(jì)與研制，使嫦娥四號(hào)“脫胎換骨”，成為與嫦娥三號(hào)不同的全新航天器。

嫦娥四號(hào)任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)都是在月球背面完成的，包括實(shí)現(xiàn)月基低頻射電天文觀測(cè)，月球背面巡視區(qū)形貌、月球背面巡視區(qū)淺層結(jié)構(gòu)探測(cè)等。因?yàn)闆]有別的探測(cè)器到過月球背面，所以不論是探地形還是探月壤成分，應(yīng)該都是人類第一次獲得的一手?jǐn)?shù)據(jù)。嫦娥四號(hào)將任務(wù)的工程目標(biāo)鎖定在兩個(gè)“首次”：人類首次實(shí)現(xiàn)月球背面軟著陸和巡視勘察；首次實(shí)現(xiàn)地月L2點(diǎn)中繼星對(duì)地對(duì)月的測(cè)控、數(shù)據(jù)傳輸中繼。?

月球背面對(duì)于不少科學(xué)研究來說具有天然的優(yōu)勢(shì)。月背非?！案蓛簟?，可屏蔽地球無線電干擾。嫦娥四號(hào)的主著陸區(qū)為月球背面靠近南極一個(gè)叫馮·卡門撞擊坑的地方，這里著陸區(qū)面積比虹灣地區(qū)小了許多，因?yàn)樵虑虮趁嫔椒辶至ⅲ罂犹仔】?，很難找出再大一些、平坦一些的地方，供嫦娥四號(hào)安身。嫦娥四號(hào)著陸器在凸凹不平的地方軟著陸，需要具有比嫦娥三號(hào)更準(zhǔn)確地著陸精度。?

不論人類的探測(cè)器飛到多遠(yuǎn)，都需要深空測(cè)控通信系統(tǒng)作為聯(lián)絡(luò)的“紐帶”。由于深空任務(wù)周期長(zhǎng)、通信時(shí)延大、信號(hào)微弱等原因，使深空測(cè)控通信實(shí)現(xiàn)起來更為困難，無論對(duì)星上設(shè)備還是對(duì)地面設(shè)備等都帶來了新挑戰(zhàn)。對(duì)于落在月球背面、沒有任何通信信號(hào)的嫦娥四號(hào)來說，通信顯得難上加難。它無法像嫦娥三號(hào)那樣直接和地球上的“親人們”取得聯(lián)系，“飛鴿傳書”的任務(wù)就落到“鵲橋”中繼衛(wèi)星的肩上。通過早先發(fā)射并成功架設(shè)在地月拉格朗日L2點(diǎn)的中繼衛(wèi)星，實(shí)施與地面的通信信號(hào)“接力”，嫦娥四號(hào)才得以與地球保持聯(lián)絡(luò)。