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11日下午，嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器工作正常，在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍，地面接收图像清晰完好，中外科学载荷工作正常，探测数据有效下传，搭载科学实验项目顺利开展，达到工程既定目标，标志着嫦娥四号任务圆满成功。至此，中国探月工程取得“五战五捷”。  来源：新华视点

图片来源：新华网 作者：新华社记者喻菲、胡喆、全晓书 嫦娥四号3日降落在月球南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑，成为首个在月球背面软着陆的人类探测器。整个降落过程可谓惊心动魄，探月专家详细介绍了这一过程。 中国探月工程总设计师吴伟仁老家在四川。他比喻说：嫦娥三号好比降落在华北大平原，而嫦娥四号好比降落到中国西南的崇山峻岭中。 他说，嫦娥四号着陆区相当于嫦娥三号着陆区的八分之一，且落区周围有海拔10公里高的山，艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的海拔为负6公里，因而与嫦娥三号平滑的抛物线降落轨迹不同，嫦娥四号是接近垂直降落。 “着陆时间短、难度大、风险高，对我们是一个很大的考验。”吴伟仁说。 他说，在落月过程中，嫦娥四号绝大部分继承了嫦娥三号月面软着陆技术，整个过程约700秒，全部依靠探测器自主完成，地面可通过中继星看到降落过程，但不实施干预。 1月3日，在北京航天飞行控制中心，科研人员庆祝降落成功。新华社记者金立旺摄 航天科技集团五院嫦娥四号探测器总设计师孙泽洲说：“我们对于月面地形的信息主要来自以前环月遥感数据，包含嫦娥一号、嫦娥二号以及一些国外卫星的遥感数据。但这些数据都不能给我们提供足够精度的地形信息，我们不可能知道哪个地方有大石头，更多的是整体的宏观信息和统计概率，最后着陆还是要靠探测器自主识别障碍与避障。” 五院嫦娥四号探测器项目总监张熇说，嫦娥四号在系统设计上考虑了如何提高着陆的精度，在环月阶段增加了轨道修正，在动力下降控制策略上进行了调整。探测器要在距离月面比较高时候就达到着陆区的上方，然后垂直下降，这样航迹上复杂崎岖的地形就不会对着陆带来影响。 五院嫦娥四号着陆器总体主任设计师李飞介绍，落月阶段首先通过变推力发动机让探测器减速，将探测器相对月球的速度从1.7公里每秒降到接近为零，就像汽车刹车，然后调整探测器的姿态，垂直下降。 五院嫦娥四号探测器副总设计师吴学英说，探测器距离月面两公里左右时，先实施一次粗避障，通过光学成像，利用太阳光造成地形的投影，来识别障碍，这时它可以识别大的陨石坑和大石块。 嫦娥四号探测器月球背面软着陆后降落相机拍摄的图像（1月3日摄）。新华社发（国家航天局供图） 之后，嫦娥四号在距离月面100米处悬停，利用激光扫描来实现精避障，这时它能识别更小的障碍，同时也能识别地面的坡度，通过计算，寻找到一个较为安全的地点作为着陆点。 然后探测器再次下降，最后距离月面2米时发动机停止工作，探测器以自由落体的方式降落，着陆器上的四条腿把着陆的冲击能量缓冲掉，让着陆器稳稳地落在月面。 来源：新华社

  作者：倪伟 北京时间昨日凌晨2时23分，我国嫦娥四号月球探测器在西昌卫星发射中心成功发射，我国第二个月球着陆器和月球车踏上登月征程。发射任务由长征三号乙运载火箭实施。 火箭将嫦娥四号送入地月转移轨道后，探测器将经过数十天在轨飞行、轨道修正、近月制动、环月飞行等，预计明年1月初着陆月面，择机释放巡视器。 嫦娥四号的目的地是月球背面南极-艾特肯盆地，新月球车将与“玉兔”号在月球两面遥遥相对。这将是人类探测器首次在月球背面着陆，在人类从未直接看见的“月之暗面”实施月球探测和天文观测。 据国防科工局、国家航天局介绍，嫦娥四号任务的工程目标包括两方面：研制发射月球中继通信卫星，实现国际首次地月拉格朗日L2点的测控及中继通信；研制发射月球着陆器和巡视器，实现国际首次月球背面软着陆和巡视探测。 嫦娥四号的科学任务，一是开展月球背面低频射电天文观测与研究，二是进行月球背面巡视区形貌、矿物组分及月表浅层结构探测与研究，三是试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究。 航天专家庞之浩介绍，在月球背面着陆探测，对研究月球和地球的早期历史也具有重要价值。 嫦娥四号还承担了国际合作项目。嫦娥四号任务中，我国与荷兰、德国、瑞典、沙特开展了4项科学载荷方面的国际合作，搭载了3项由哈尔滨工业大学、中山大学、重庆大学等国内高校研制的科学技术试验项目。 焦点1 嫦娥四号如何着陆？ 5年前，嫦娥三号着陆在月球正面的虹湾。那里布满月海玄武岩，地势较为开阔、平坦，位于大型撞击坑、月海、高地(山脉)交汇地区，有利于科学勘察目标的选择。 而嫦娥四号的主着陆区为月球背面南极-艾特肯盆地，着陆区面积比虹湾地区小了许多。而且月球背面山峰林立，遍布撞击坑，很难找出更大、更平坦的地方，嫦娥三号着陆区地形起伏仅800米，而嫦娥四号着陆区起伏达到了6000米。因此，嫦娥四号着陆器，需要具有比嫦娥三号更准确的着陆精度。 由于落月过程地球方向不直接可见，所有信息传输都需要在中继星“鹊桥”的中转下完成。整个落月过程由GNC（制导、导航与控制）系统自主操控，加之回传画面的延迟，对地面人员来说，这个过程近乎是“盲降”。 焦点2 为何要去月球背面？ 航天科技集团五院专家介绍，月球背面的探测，可以推动月基科学研究的不断深入。 月球背面没有来自地球的无线电波的干扰，是进行射电天文观测的最佳场所，如果能利用这一自然地形架设无线电望远镜，就好比把“天文台”搬到了月球背面。嫦娥四号着陆器在月球背面软着陆后，将开展月基低频射电天文观测研究，预期可以获得一批原创性的科学成果。 月球背面探测，也有助于推动月球资源的研究和开发利用。月球蕴藏着丰富的矿产和能源资源，开发和利用月球资源是人类探测月球的原动力之一。近年来，美国等国家相继制定了包括月球背面资源调查研究计划。通过嫦娥四号对着陆区地形地貌、矿物组分、巡视区浅层结构、地幔物质等进行科学探测与研究，将为月球资源的开发利用提供极有价值的第一手资料。 由于月球背面探测的难度，嫦娥四号任务也将助推我国航天和相关学科技术的突破。 据嫦娥四号研制人员介绍，要完成前无古人的月球背面之旅，嫦娥四号面临几大技术难点：地月拉格朗日L2平动点轨道精确设计与控制，地月拉格朗日L2点远距离数据中继，复杂地形环境下的安全着陆等。 为了突破这些技术难点，我国航天界将实现三个国际首次，即首次月球背面软着陆和巡视探测、首次月球拉格朗日L2点中继与探测、首次月基低频射电天文观测，以及国内首次实测月夜期间浅层月壤温度。这一重大科学创新工程的实施，将推动航天技术和其他科学领域相关技术的持续发展。 焦点3 新月球车与“玉兔”有何不同？ 今年8月15日，嫦娥四号月球车外观在北京首次亮相，与“玉兔”恰似孪生姐妹。嫦娥四号月球车总重量约140公斤，是全球迄今重量最小的月球车。 探月工程副总指挥、国家国防科工局探月与航天工程中心主任刘继忠介绍，嫦娥四号月球车基本继承了“玉兔”的状态，但针对月球背面复杂的地形条件、中继通信新的需求和科学目标实际需要，做了适应性更改和有效载荷配置调整。 工作在月球表面，月球车将面临多种极端条件的考验。 2013年12月15日，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔”抵达月球表面。据中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁介绍，月球环境曾对“玉兔”造成影响，例如月夜极低气温导致“玉兔”裸露在外的电缆发生故障。 基于“玉兔号”的任务经验，嫦娥四号针对其遇到的问题进行了针对性改进。吴伟仁说，嫦娥四号的月球车仅在电缆钩挂、摩擦方面就做了上千次试验，同时也尽量减少电缆裸露在外的面积，减少电缆的故障风险。 吴伟仁透露，嫦娥三号着陆器和月球车设计寿命分别为1年和3个月，但最终月球车工作了2年9个月，着陆器目前仍在运行，工作5年状态依然很好。嫦娥四号月球车设计寿命也是3个月，但预计工作时间将比“玉兔号”更长。 焦点4 “鹊桥”“嫦四”有何关联？ 今年5月21日，“鹊桥”中继卫星发射升空，也被称为嫦娥四号任务的先声。 嫦娥四号探测器包括着陆器和巡视器(即月球车，此前探月工程办公室曾面向全社会为月球车征名，目前名称尚未发布），但嫦娥四号系统里还有一个“信使”——“鹊桥”中继卫星。 由于嫦娥四号降落在月球背面，始终与地球“背对背”，无法直接与地球通信。为解决通信问题，科学家找到一个能同时“看到”地球和月球的位置——地月拉格朗日L2点（位于地月球心连线上靠近月球的一侧，距月球约6.5万公里），并在这里部署一颗通信卫星。 “鹊桥”已经于今年5月21日发射升空，目前运行在地月拉格朗日L2点Halo轨道上，是人类历史上第一颗地球轨道外专用中继通信卫星。任务中，地球地面和嫦娥四号都先发射信号给“鹊桥号”，再由其转发给另一方。 ■ 揭秘 “月之暗面”：更白更厚更崎岖 过去60年，人类共发射了132个左右的月球探测器，包括65个月球着陆器，但仅有不载人的环绕月球轨道器和载人的阿波罗号飞船“看”到过月球背面。主要是由于从地球向月球背面发射通讯信号，会受到月球整体阻挡，地面通信和测控的难题，阻挡了月球背面着陆计划。 月球总是一面朝向地球 由于月球自转周期和公转周期相等，加上被地球潮汐锁定，地球强大的引力让月球总是一面朝向地球。 美国航空航天学会会员、“小火箭”联合会创始人邢强博士告诉记者，约41%月面无法被地球直接观测到。因为当飞行器飞到月球背面，就难以和地球建立通信，这也是长期以来，人类探测器从未在月球背面着陆的主要原因。 可以说，月球背面对于人类来说，是“秘境中的秘境”。 随着由中国航天科技集团五院研制的嫦娥四号从西昌出发，人类首次月球背面软着陆巡视探测的大幕正式拉开。嫦娥四号将第一次触及月球背面，这也是中国探测器目前到达的最远的土地。 并非完全看不到月背 据五院科研人员介绍，月球存在着“天秤动”，像钟摆一样来回摆动，因此，至少有10%至20%的月球背面的边缘地带可以从地球上看到，比如一个跨越1000千米的撞击盆地——东海。 1959年10月7日，苏联“月球三号”探测器传回月球背面的第一张照片后，月球背面的“真容”就第一次被揭开了。依照这些珍贵的照片资料，苏联在1960年11月6出版了第一份月球背面地图，一年之后，又制作了第一个月球仪，更加清晰地呈现出月球背面的初步特征。 1965年7月20日，苏联“探测器三号”传送回了25张画质更好的月球背面照片，可以看到月球背面有一条长数百千米的链状陨石坑。1967年，苏联根据这批照片出版了包含4000个新发现的月球背面地形目录的地图，同年发布了第一份比例为1:5000000完整的月面图和修订后完整的比例为1:10000000月球仪，月球95%的表面都在上面呈现了出来。 人类首次与月背面对面 人类首次与月背面对面是在1968年，美国“阿波罗八号”在进行载人登月任务试验的时候，宇航员威廉·安德斯首次看到月球背面。他描述说：“月球背面看起来像我在孩提时玩过一段时间的沙堆，它们全都被翻起来，没有边界，到处是一些碰撞痕和坑洞”。 从那时开始直到“阿波罗十七号”，宇航员都曾看到过月球的背面。 2010年12月21日，美国国家航空航天局（NASA）的“月球勘测轨道器”拍摄了一组高清月球背面照片，解析度是以往所拍月球背面照片的106倍，所呈现的细节精细程度也创下了历史纪录。根据这些最新照片数据，美国宇航局绘制了月球背面数字海拔地形图，直观地揭示了月球背面的地形。 如今，人类观察月背的视角将从太空中变为身临其境。嫦娥四号将首次实现月球背面软着陆和巡视勘察，迎接它的将是怎样的环境呢？ 布满巨坑的崎岖陆地 据航天科技集团五院专家介绍，乍一看上去，月球背面“面孔”并不漂亮，像是一张“麻子脸”，陨石坑的数量比月球正面要多很多。 月背的“皱纹”也很多，布满沟壑、峡谷和悬崖，而月球正面则更平坦。月背还有几处巨大的暗斑，暗斑中的物质与月面普通物质相比有很大不同，这种现象似乎能够说明，月球背面由于毫无遮拦地暴露在太空里，因而遭遇了大量天体直接撞击。经年累月，月球就像一个盾牌，为地球挡住陨石，守护着地球的安全。 月球背面月壳整体比正面更厚，究竟是什么原因导致月壳厚度不一样，众说纷纭。照片显示，月球背面巨大的陨石坑都呈现出白色，好像从来没有暗色的熔岩从上面流过。科学家们研究认为，由于月球背面的月壳很厚，熔岩无法溢出，而正面月壳很薄，熔岩很容易破缝流淌在表面，所以颜色比正面要白得多。 此外，月球正面月海很多，而月球背面却只有3个，分别叫东海、莫斯科海和智海。月球正面有许多巨大绵延起伏的山峦，而背面却不像正面那么多。 关键一步已经迈出 我们只能看到月球的一边，但这并不是说另外一面永远是黑暗的。事实上，当我们看到整个月球正面的时候，即满月时，它的另一面是黑暗的；而月初月末时，月球背面则是阳光普照。 由于目前还没有宇航员或月球车登上月球的背面，因此，人们对月球背面详细情况除了借助照片判断，其他的知之甚少。而嫦娥四号探测器，为人类逐步揭开月球背面的奥秘迈出了关键的一步。 来源：新京报