“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器成功發(fā)射
“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)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(shí)地拍攝“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)（田巍 攝）
嫦娥四號(hào)探測(cè)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(shí)23分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射嫦娥四號(hào)探測(cè)器，開啟了月球探測(cè)的新旅程。嫦娥四號(hào)探測(cè)器后續(xù)將經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行，最終實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸，開展月球背面就位探測(cè)及巡視探測(cè)，并通過已在使命軌道運(yùn)行的“鵲橋”中繼星，實(shí)現(xiàn)月球背面與地球之間的中繼通信。
嫦娥四號(hào)任務(wù)的工程目標(biāo)，一是研制發(fā)射月球中繼通信衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)國際首次地月拉格朗日L2點(diǎn)的測(cè)控及中繼通信；二是研制發(fā)射月球著陸器和巡視器，實(shí)現(xiàn)國際首次月球背面軟著陸和巡視探測(cè)。
嫦娥四號(hào)的科學(xué)任務(wù)主要是開展月球背面低頻射電天文觀測(cè)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(jié)構(gòu)探測(cè)與研究；試驗(yàn)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(cè)研究。
據(jù)了解，探月工程自2004年正式啟動(dòng)以來，中國航天堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，探月工程已經(jīng)取得“四戰(zhàn)四捷”。2007年，嫦娥一號(hào)任務(wù)實(shí)現(xiàn)繞月探測(cè)，實(shí)現(xiàn)了中華民族千年奔月夢(mèng)想；2010年，嫦娥二號(hào)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(yuǎn)的日地拉格朗日L2點(diǎn)進(jìn)行環(huán)繞探測(cè),此后對(duì)700萬公里外的圖塔蒂斯小行星進(jìn)行高精度飛越探測(cè)，不斷刷新中國高度；2013年，嫦娥三號(hào)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(biāo)全面實(shí)現(xiàn)，嫦娥三號(hào)著陸器成為了在月球表面工作時(shí)間最長的人造航天器；2014年，再入返回飛行試驗(yàn)任務(wù)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(guān)鍵技術(shù)，對(duì)我國月球及深空探測(cè)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(xiàng)任務(wù)的連續(xù)成功，開啟了中國人走向深空、探索宇宙奧秘、增進(jìn)人類福祉的時(shí)代。
2014年，嫦娥三號(hào)任務(wù)圓滿完成后，國防科工局牽頭組織開展了嫦娥四號(hào)任務(wù)實(shí)施方案調(diào)整的論證工作。綜合考慮國際前沿、科學(xué)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行性等因素，最終確定了月球背面軟著陸和巡視探測(cè)的總體方案。月球背面具有獨(dú)特的電磁場(chǎng)環(huán)境和地質(zhì)特征，特別適合開展低頻射電探測(cè)等空間天文學(xué)研究和月球物質(zhì)成分探測(cè)等科學(xué)研究，同時(shí)，月球背面著陸探測(cè)尚屬國際空白，有利于增進(jìn)人類對(duì)宇宙未知奧秘的認(rèn)知。
嫦娥四號(hào)任務(wù)于2016年1月經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)正式實(shí)施，包括中繼星和探測(cè)器兩次任務(wù)?！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(hào)丙遙二十七運(yùn)載火箭成功發(fā)射，進(jìn)入環(huán)地月拉格朗日L2點(diǎn)使命軌道，目前狀態(tài)正常。
負(fù)責(zé)總研制嫦娥四號(hào)探測(cè)器的航天科技集團(tuán)五院科研人員對(duì)浙江新聞客戶端記者表示，嫦娥四號(hào)原先是嫦娥三號(hào)的備份星，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)，經(jīng)過“脫胎換骨”的設(shè)計(jì)，從“備份”變首飛。這次嫦娥四號(hào)任務(wù)的最大亮點(diǎn)，在于實(shí)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(duì)研究月球的起源和演變、調(diào)查月球地質(zhì)和資源情況等有重要意義，有望取得重大天文學(xué)成果。
此次發(fā)射任務(wù)是長征系列運(yùn)載火箭的第294次發(fā)射。
【延伸閱讀】
為增進(jìn)國際交流與合作，擴(kuò)大開放共享，嫦娥四號(hào)任務(wù)中，與荷蘭、德國、瑞典、沙特開展了4項(xiàng)科學(xué)載荷方面的國際合作，搭載了3項(xiàng)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中山大學(xué)、重慶大學(xué)等國內(nèi)高校研制的科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)項(xiàng)目。
嫦娥四號(hào)任務(wù)于2016年1月經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)正式實(shí)施，包括中繼星和探測(cè)器兩次任務(wù)?！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(hào)丙遙二十七運(yùn)載火箭成功發(fā)射，進(jìn)入環(huán)地月拉格朗日L2點(diǎn)使命軌道，目前狀態(tài)正常。
探月工程重大專項(xiàng)由國防科工局牽頭組織實(shí)施。嫦娥四號(hào)任務(wù)由工程總體及探測(cè)器、運(yùn)載火箭、發(fā)射場(chǎng)、測(cè)控、地面應(yīng)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(dān)；中繼星、探測(cè)器、運(yùn)載火箭分別由中國航天科技集團(tuán)有限公司中國空間技術(shù)研究院、中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院、上海航天技術(shù)研究院研制生產(chǎn)；發(fā)射和測(cè)控任務(wù)由中國衛(wèi)星發(fā)射測(cè)控系統(tǒng)部負(fù)責(zé)；地面應(yīng)用系統(tǒng)由中國科學(xué)院國家天文臺(tái)承擔(dān)，有效載荷由中國科學(xué)院和中國航天科技集團(tuán)有限公司相關(guān)單位研制。
“嫦娥四號(hào)”小貼士
嫦娥四號(hào)衛(wèi)星簡稱嫦娥四號(hào)，或稱“四號(hào)星”，是嫦娥繞月探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第四顆人造繞月探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是接著嫦娥三號(hào)著陸月球表面、繼續(xù)更深層次更加全面地科學(xué)探測(cè)月球地質(zhì)、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(fù)責(zé)人介紹，相關(guān)專家學(xué)者用了一年半的時(shí)間進(jìn)行了論證，計(jì)劃把“嫦娥四號(hào)”降落在月球背面。因月球有一面永遠(yuǎn)背朝地球，這一面又被戲稱為“月之暗面”。
為了這項(xiàng)人類首次奔向月球暗面的計(jì)劃，嫦娥四號(hào)在嫦娥系列基本結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上，開啟了“魔鬼升級(jí)”。
嫦娥四號(hào)月球車的突破與挑戰(zhàn)
?。ㄦ隙鹚奶?hào)任務(wù)月球車外觀設(shè)計(jì)構(gòu)型）
1.著陸方式：近乎垂直降落突破導(dǎo)航控制技術(shù)
相較于月球正面，月球背面的地形則更為復(fù)雜，隕石坑更多，地勢(shì)起伏更大，因此嫦娥四號(hào)不能像嫦娥三號(hào)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(duì)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(dǎo)航和避障功能。“四號(hào)星”本次任務(wù)的實(shí)施，將突破復(fù)雜地形環(huán)境條件下的導(dǎo)航控制技術(shù)，是一次工程技術(shù)和空間科學(xué)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(hào)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(cè)控的禁區(qū)?！谤o橋”中繼星目前工作在地月拉格朗日L2點(diǎn)使命軌道，“鵲橋”將承擔(dān)兩大任務(wù)：一是遙測(cè)與遙控航天器，二是負(fù)責(zé)地球和嫦娥四號(hào)之間的信號(hào)傳輸。
3.工作時(shí)間：提升整體可靠性月夜也開展工作
和嫦娥三號(hào)“玉兔號(hào)”的月夜休眠策略不同，嫦娥四號(hào)月球車在月夜也要開展工作。月球一個(gè)月夜的時(shí)長相當(dāng)于地球的14天多一點(diǎn)，且晝夜溫差極大可達(dá)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(jìn)行了上千次實(shí)驗(yàn)之后，科研人員對(duì)月球車進(jìn)行了優(yōu)化與改進(jìn)，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(shù)結(jié)合
嫦娥四號(hào)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(shù)結(jié)合，也就是兩面太陽翼收集的太陽能和月球車上的同位素?zé)嵩磧煞N能源供給。
當(dāng)月夜來臨，同位素?zé)嵩磳閮x器設(shè)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(hào)”
嫦娥四號(hào)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(hào)著陸器和“玉兔號(hào)”月球車的壽命實(shí)際上遠(yuǎn)超預(yù)期（“玉兔號(hào)”設(shè)計(jì)壽命為3個(gè)月，實(shí)際上它在月球上工作了972天）。
?。ū本┲袊萍拣^展出的嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器模型）
同“玉兔號(hào)”一樣，嫦娥四號(hào)月球車預(yù)計(jì)壽命也是3個(gè)月，運(yùn)行時(shí)間或比“玉兔號(hào)”更長。
“嫦娥四號(hào)”探月背后的意義
這次“嫦娥四號(hào)”背負(fù)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(gè)直徑達(dá)180公里的隕石坑，被認(rèn)為是月球最古老的撞擊特征。而此次勘探，會(huì)為我們了解月球、地球、太陽系的演化提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)和線索，是人類探月史上一次著陸月球最遠(yuǎn)端的極限挑戰(zhàn)，更會(huì)豐富之后計(jì)劃發(fā)射的“嫦娥五號(hào)”數(shù)據(jù)樣本庫。
除了勘探任務(wù)，著陸器此次還會(huì)進(jìn)行第一次月球暗面低頻射電天文學(xué)實(shí)驗(yàn)；開展觀察植物是否會(huì)在月球低重力環(huán)境中生長的調(diào)查；有望探測(cè)出國際上第一幅月背剖面圖；探測(cè)月球兩極是否存在水資源和其他相應(yīng)資源等等，可謂是新一輪關(guān)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(tuán)圓和滿的意項(xiàng)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(yīng)該飛得更遠(yuǎn)，也有能力飛得更遠(yuǎn)。
“嫦娥之父”歐陽自遠(yuǎn)的這句話，不僅是對(duì)此次嫦娥四號(hào)探月任務(wù)的鼓勁，更是對(duì)中國天文事業(yè)的信心和肯定。
這位中國月球探測(cè)工程首席科學(xué)家，在中國強(qiáng)勁國力的支持下，在科學(xué)家們堅(jiān)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(biāo)，也是所有航天人的底氣。
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