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  • 史无前例!嫦娥四号演绎人类首次月背降落

    时间:2019-01-03  来源:  作者:

    根据新华社消息,2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。

    阿波罗16号拍摄的月球背面(图片来源:维基)

    阿波罗16号拍摄的月球背面(图片来源:维基)

    冯-卡门撞击坑在月球上的位置(图片来源:NASA)

    冯·卡门撞击坑在月球上的位置(图片来源:NASA)

    在发射四天后的12月12日,嫦娥四号开始在100公里高度的环月轨道上运行,并在环月轨道上与“鹊桥”中继星进行了4次中继链路测试和多项在轨测试,为实施月球背面软着陆奠定了基础。12月30日,嫦娥四号探测器成功在环月轨道实施变轨控制,顺利进入着陆轨道,择机降落。1月3日,嫦娥四号探测器成功降落月球背面,这是人类首次登陆月球背面,也是中国探月工程的一个新的里程碑。

    鹊桥中继星(图片来源:中国空间技术研究院)

    鹊桥中继星(图片来源:中国空间技术研究院)

    嫦娥一号到四号,探月工程逐步实现

    本世纪初开始,中国探月工程基本确定了在2020年左右实施绕、落、回的三步走战略。2007年,嫦娥一号成功实施环月探测,成功实现了我国探月工程一期绕月的目标。2010年,嫦娥二号不负众望,在完成环月先导探测之后,又进一步扩展了对L2点、小行星等多目标探测,圆满完成了其作为探月二期工程先导星的任务。2013年,嫦娥三号成功在月球虹湾软着陆,释放玉兔号月球车。至此,探测工程第二步基本完成。

    嫦娥3号探测器(图片来源:中国空间技术研究院)

    嫦娥3号探测器(图片来源:中国空间技术研究院)

    嫦娥四号作为嫦娥三号的备份星,其在设计、结构等方面基本是相同的。鉴于嫦娥三号任务圆满完成,那么嫦娥四号自然就被赋予了一些新的探索方向,登陆月球背面的任务由此诞生。2016年1月,嫦娥四号通过探月工程重大专项小组审议,确定发射时间在2018年,实施人类无人探测器第一次在月球背面软着陆,意义重大。

    地月中继通信示意图(图片来源:中国空间技术研究院)

    地月中继通信示意图(图片来源:中国空间技术研究院)

    为了满足嫦娥四号软着陆月球背面的需求,鹊桥号中继星研发拉开序幕,其研制时间只有两年内,设计寿命为3年,携带了4.2米口径高增益抛物面天线,可实施地月系内任意目标指向与跟踪控制,为嫦娥四号着陆器、月面巡视器、地面控制中心之间建立联系提供坚实的技术保障。鹊桥号的研发真正体现了中国航天在探月方向上的技术积累,其诞生是为了嫦娥四号任务而存在。

    研制周期短、重量也小,只有400多公斤,星载燃料也少,设计轨道需要12次轨道控制修正,3次捕获控制修正,才能进入环月L2点。在轨飞行期间任何一脚“刹车”不及时,那么鹊桥号很可能错过预定轨道。鹊桥号本身燃料又不是太多,不足以让鹊桥号重建返回轨道,影响到嫦娥四号任务的正常推进。更重要的是,鹊桥号还携带了低频射电探测仪,在完成嫦娥四号中继任务的同时,还可以对早期宇宙进行探索和研究,整星性价比就体现出来了。

    关键词:嫦娥四号 鹊桥 月球
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