“嫦(cháng)娥四号”终于在(zài)月球(qiú)背面软着陆了!
据悉,北京时(shí)间1月3日上午10点26分,低调得似乎(hū)都(dōu)有些淡出公众(zhòng)视野的嫦娥(é)四号月球(qiú)探测器(qì)厚积薄发,完(wán)成(chéng)了(le)人类史航天史上的一项(xiàng)壮举——成功软着陆(lù)在(zài)月球背面的南极-艾特肯盆地(dì)冯卡门撞击坑,并(bìng)通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距(jù)离拍摄的月背影像图。至此,这(zhè)项(xiàng)略显“隐忍不发”色彩的(de)“月球远征计划”终(zhōng)于度(dù)过了最(zuì)困难和最(zuì)惊险的(de)时刻。
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这一(yī)趟“旅程”,“嫦娥四号”用时26天。
2018 年 12 月 8 日凌晨 2 时 23 分,中国长征三号乙(yǐ)运(yùn)载火箭(jiàn)在(zài)西(xī)昌卫星发(fā)射中(zhōng)心点火升空,成(chéng)功将(jiāng)嫦(cháng)娥(é)四号探测器送上(shàng)太(tài)空。在(zài) 12 月 30 日 8 时 56 分,嫦娥四号探测器在环月轨道成功(gōng)实施变(biàn)轨控制,由距月面平均高度约 100 公里的环月轨道,成功实施降轨控制,进入近(jìn)月点高度约 15 公里、远月点高(gāo)度约 100 公里的环月轨道(dào)。
1月(yuè)3日上午十点一刻左右(yòu),行至月球背面人类“目力不及之地”的“嫦(cháng)娥四号”开始(shǐ)自主执行着陆(lù)工作。我国第一(yī)座(zuò)深空测控站(zhàn)——佳木斯站为它“精(jīng)心准备(bèi)”的预定指令(lìng),着(zhe)陆器上7500N空间变推力发(fā)动机开机(jī),以(yǐ)大约每秒钟1.7公里速度环月飞行的“嫦娥四号”在(zài)月球背面离月(yuè)表15km高处的(de)近月点开始实施(shī)动力下降(jiàng)。5分钟后,着陆器上的降落相机开机,此(cǐ)时,“嫦娥四号(hào)”已经可以看见他即将踏足的那片(piàn)人类未至之(zhī)地了(le)。
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从上世纪 50 年代开始,人类向月球发(fā)射了(le) 100 多次探测器,1959 年苏联月(yuè)球 3 号(hào)拍下(xià)了人(rén)类首张(zhāng)月球背面照(zhào)片,1962 年(nián) 4 月 26 日,美(měi)国“徘徊者 4 号”成为首(shǒu)个(gè)在月球背面硬着陆的探测器(qì),但(dàn)并未(wèi)传回(huí)任(rèn)何数据。
月球背面(miàn)一直是人类无法企及(jí)的神秘之地(dì),也曾(céng)有传言称其(qí)是美阿波罗计(jì)划终(zhōng)止的“关键所在”,因(yīn)此也(yě)被大家称之为“月之暗面”。
2010年(nián) 12 月 21 日,NASA 的“月球勘测轨(guǐ)道器”还拍摄了一组细节精细程(chéng)度前所未有的(de)月球背面照片,据此绘制的月背地形图直(zhí)观地(dì)揭示了月球背面的地(dì)形。但由于探测器在月球背面(miàn)无法直接实现与地球的测控通信和数据(jù)传(chuán)输,所以迄今为止还没有宇航员或月球(qiú)车真(zhēn)正踏入月球的背面。
为了解决(jué)关(guān)键(jiàn)的通信和协调(diào)控制问题,在发射“嫦娥(é)四号”之前,我国需要先发射一(yī)颗中继卫星,以保持(chí)地月之间(jiān)的联(lián)络。所谓“嫦(cháng)娥”未动,“鹊桥(qiáo)”先(xiān)行。
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图 | “鹊桥”中继(jì)卫星
2018年 5 月 21 日(rì)凌晨,嫦娥4号的中继卫星“鹊桥”在西(xī)昌(chāng)卫(wèi)星发射基地,由(yóu)长征4号丙(CZ-4C)运(yùn)载(zǎi)火(huǒ)箭发射升空(kōng)。随后(hòu)于(yú) 5 月 25 日,探月工(gōng)程嫦(cháng)娥四(sì)号任务“鹊(què)桥”中继星成功(gōng)实施近月(yuè)制动,进入月球至地月拉格朗日 L2 点的转移轨道。6 月(yuè) 14 日,探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实(shí)施轨(guǐ)道捕获控制,进入(rù)环绕距月球约 6.5 万(wàn)公(gōng)里的地月(yuè)拉格朗(lǎng)日 L2 点的 Halo 使命轨道,成为世界首(shǒu)颗运行在地月 L2 点 Halo 轨道的卫(wèi)星。“鹊桥”承担两大任务(wù):一(yī)是遥测与遥控航天器(qì),二是负(fù)责地球(qiú)和嫦娥四号(hào)之间的(de)信号传(chuán)输。而它也(yě)是“嫦娥四号”成功着(zhe)陆的重要功臣。
此次嫦娥四号软(ruǎn)着(zhe)陆的月球背面南极-艾特肯盆地是一片(piàn)“处女地(dì)”,之(zhī)前(qián)没有(yǒu)任何探测器曾经(jīng)到访(fǎng)过(guò)。而接下来(lái)嫦娥(é)四号(hào)还(hái)会派巡视器去勘探这里的冯·卡门(mén)陨(yǔn)石坑,这个直径达 180 公(gōng)里(lǐ)的(de)陨石坑(kēng)被认为(wéi)是月(yuè)球最(zuì)古老的撞击特征。这一次勘(kān)探会为我们了解月球(qiú)、地(dì)球、太阳系的演化提(tí)供第一手数据(jù)和线索,也会(huì)丰富之后计(jì)划发射(shè)的“嫦娥五号”数据样(yàng)本(běn)库。