嫦娥登月，揭秘背后玄机

 

经过20多天的太空飞行，1月3日中午，“嫦娥四号”在月球背面预选着陆区——月球南极-艾肯盆地内的冯·卡门撞击坑着陆，成为世界第一个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器。

“嫦娥四号”为什么要落到月球背面？为何要在太空飞行20多天后才落月？……昨天，记者专访了中国科学院院士、中国月球探测工程首席科学家欧阳自远，为您一一解答。

嫦娥四号登月后要做些啥？

在先后经历了地月转移、近月制动、环月飞行之后，嫦娥四号昨天实现了人类首次月球背面软着陆，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。

“嫦娥四号”此次登陆月球背面的主要科学任务是：开展月球背面低频射电天文观测与研究；开展月球背面巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究，充实和完善月球最古老时期的演化历史；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。

此外，嫦娥四号的任务工程目标则锁定在两个“国际首次”：首次实现月球背面软着陆和巡视勘察；首次实现地月L2点中继星对地对月的测控、数传中继。

为什么要落到月球背面？

“通过对月球正面的探测，人类基本掌握了月球正面演化的历史，而月球背面则记录着月球更古老的历史。”欧阳自远说，“月球背面的地质情况与正面有所不同，研究这里的地质演化历史，对探索月球的形成和长达40多亿年的历史具有重要的意义”。

另外，来自宇宙空间的电磁波只能被地球接收到一部分，而地球的电离层又对低频辐射电磁波产生严重干扰，低频辐射电磁波难以在地球表面和月球正面被人类接收到。因此，科学家们一直希望找到一个地方，去研究来自宇宙空间的低频电磁信号。

“月球背面是科学家们梦寐以求的地方。”欧阳自远说，因为在那里是接收低频辐射的一个完美的场所。“只有到月球背面去，才能够获得这些人类从未得到过的信息，而这些信息将蕴藏丰富的科学内容”。

为何要在太空飞行20多天后着月？

“嫦娥四号”于2018年12月8日发射成功，不久后就成功进入地月转移轨道，开始了向月球飞行的旅程，但为什么还需要经过20多天的太空飞行才能着陆月球？

欧阳自远说，“嫦娥四号”实现的是月球背面着陆，需要找准合适的时机与角度，而这合适的时机是指月球背面的昼夜时间。

地球有昼夜之分，月球的正面和背面也是有昼夜之分。 欧阳自远说，“嫦娥四号”发射和发射后的一段时间，月球的背面则是寒冷的黑夜，不能实施软着陆月球的背面，一定要等到月球背面阳光普照的白天，才能实施背面软着陆。

报道显示，据科研人员精确计算，算出在2018年12月30日的时候，太阳将再次照射到预定落区，而“嫦娥四号”还需调整角度，等真正着陆的时候，已经是2019年的1月初。

探测器遇到怎样的风险和挑战？

“相较于‘嫦娥三号’，本次的着落环境更为复杂。”欧阳自远说，嫦娥三号着陆区是月球正面的虹湾，那里布满了月海玄武岩，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，当然也有利于与地球的通信联系。

欧阳自远介绍，嫦娥四号的主着陆区为月球背面南极的艾肯盆地内的冯·卡门撞击坑的地方，因为月球背面山峰林立，大坑套小坑，很难找出再大一些、平坦一些的地方供嫦娥四号安身。嫦娥四号着陆器在凸凹不平的地方软着陆，需要具有比“嫦娥三号”更准确地着陆精度。

探测器做了怎样的探月配备？

为了更好的完成探测工作，据介绍，“嫦娥四号”着陆器携带了地形地貌照相机、降落相机、低频射电频谱仪、德国的月表中子及辐射剂量探测器；月球车携带了全景相机、红外成像光谱仪、侧月雷达以及瑞典的中性原子探测仪。

“在月球车底下还放了一个雷达，月球车一边走，一边向地下发射雷达波。” 欧阳自远说，根据雷达波反射，就能知道月球浅表层的底下一共分了几层，结构是如何的。

嫦娥如何与地面联系？

说到“嫦娥登月”，就不得不提“鹊桥”。由于嫦娥四号落在月球背面，其通信信号完全被月球遮挡，与地面通信十分困难。

为保障嫦娥四号抵达月背后与地球上的“娘家”联系，早在去年5月，给嫦娥四号奔赴月球背面“牵线搭桥”的“鹊桥”中继星，就已成功发射并顺利进入环地月拉格朗日L2点使命轨道，实现通信信号的“接力”。

▲嫦娥四号探测器传回世界首张近距离拍摄的月背影像图像