“嫦娥四号”探测器成功发射，详解任务关键，揭秘前世今生

　　“……3、2、1，点火！”

　　伴随着巨大的火箭轰鸣

　　肩负着亿万中华儿女的探月飞天梦想

　　12月8日2时23分

　　我国在西昌卫星发射中心

　　用长征三号乙运载火箭成功发射

　　嫦娥四号探测器

　　开启了月球探测的新旅程

　　▲工作人员近距离拍摄

　　摄影：梁珂岩弥向阳史悦吕炳宏

　　▲圆满成功

　　随后，器箭成功分离，嫦娥四号成功进入近地点约200公里、远地点约42万公里的地月转移轨道。

　　相比“嫦娥三号”发射，这次火箭设计入轨精度提高了30%以上。按照计划，“嫦娥四号”经过26天的飞行，将软着陆至月球背面南极-艾特肯盆地，从而完成“人类探测器首次实现月球背面软着陆”的壮举。

　　▲嫦娥四号探测器巡视器(左)、着陆器(右)、中继星“鹊桥”(上)示意图

　　“嫦娥四号探测器由着陆器和巡视器组成，着陆月面后将择机释放巡视器，对月球背面巡视区地貌、矿物组份、浅层结构进行探测，并在国际上首次实现月基低频射电天文观测。”嫦娥四号任务探测器系统总设计师孙泽洲说。

　　据悉，“嫦娥四号”还搭载了国际合作的载荷，开展月表环境探测等相关研究。

　　▲ logo“密集”的整流罩，尽显中国航天开放胸怀(史啸摄)

　　“无论是从工程意义还是科学意义上看，嫦娥四号任务都是2018年国际科学界最具看点的任务之一。作为我国建设航天强国的重要标志之一，它必将在中华民族的科技丰碑上留下浓墨重彩的一笔。”中国航天科技集团有限公司党组书记、董事长吴燕生说。

　　▲火箭吊装(谢奇勇摄)

　　由于探测器在月球背面无法直接实现与地球的测控通信和数据传输，所以月球背面一直没有留下人类探测器的“脚印”。今年5月21日，一颗连通地月的中继卫星“鹊桥”发射成功，随后于6月14日进入使命轨道，为“嫦娥四号”月球背面着陆勘察提前架好了信息之桥。

　　▲嫦娥四号中继星“鹊桥”奔向月球示意图

　　执行此次任务的长征三号乙运载火箭和嫦娥四号探测器分别由中国航天科技集团有限公司一院和五院抓总研制。本次发射是长征系列运载火箭的第294次发射，也是今年长征系列运载火箭的第34次发射。

　　▲长征三号乙运载火箭整装待发(谢奇勇摄)

　　嫦娥四号月球车的突破与挑战

　　(嫦娥四号任务月球车外观设计构型)

　　1.着陆方式：近乎垂直降落突破导航控制技术

　　相较于月球正面，月球背面的地形则更为复杂，陨石坑更多，地势起伏更大，因此嫦娥四号不能像嫦娥三号那样以弧形轨迹缓慢着陆，必须采取近乎垂直的降落方式。

　　2.通讯方式：通过“鹊桥”中继星与地面通讯

　　(嫦娥四号中继星“鹊桥”示意图)

　　由于月球整体的阻挡，月球背面成为与地面通信和测控的禁区。“鹊桥”将承担两大任务：一是遥测与遥控航天器，二是负责地球和嫦娥四号之间的信号传输。

　　3.工作时间：提升整体可靠性月夜也开展工作

　　和嫦娥三号“玉兔号”的月夜休眠策略不同，嫦娥四号月球车在月夜也要开展工作。月球一个月夜的时长相当于地球的14天多一点，且昼夜温差极大可达300℃左右，月球车优化与改进后，提升了整体可靠性。

　　4.能源供给方式：同位素温差发电与热电综合利用技术结合

　　新的能源供给方式，两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给，保证航天器在-180℃的环境中不被冻坏。

　　5.世界上重量最小的月球车寿命或长于“玉兔号”

　　嫦娥四号月球车总重量140千克，是世界上重量最小的月球车。据了解，嫦娥三号着陆器和“玉兔号”月球车的寿命实际上远超预期(“玉兔号”设计寿命为3个月，实际上它在月球上工作了972天)。

　　(北京中国科技馆展出的嫦娥三号月球探测器模型)

　　同“玉兔号”一样，嫦娥四号月球车预计寿命也是3个月，运行时间或比“玉兔号”更长。

　　嫦娥四号任务进展

　　视频：漫漫嫦娥路

　　2018年5月21日

　　长征四号丙运载火箭托举中继星“鹊桥”点火升空。

　　2018年5月25日

　　中继星“鹊桥”成功实施近月制动，进入月球至地月拉格朗日L2点的转移轨道。

　　2018年6月14日

　　中继星“鹊桥”成功实施轨道捕获控制，进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道，成为世界首颗运行在地月L2点Halo轨道的卫星。

　　2018年12月8日

　　长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射嫦娥四号探测器。

　　预计2019年1月初

　　嫦娥四号探测器在月球背面南极-艾特肯盆地实施软着陆。

　　嫦娥四号探测器飞行图解

　　“嫦娥四号”探月背后的意义

　　这次“嫦娥四号”背负着勘探艾特肯盆地——冯·卡门陨石坑的重要使命，是一次前所未有的太空探秘旅程。

　　这个直径达180公里的陨石坑，被认为是月球最古老的撞击特征。而此次勘探，会为我们了解月球、地球、太阳系的演化提供第一手数据和线索，是人类探月史上一次着陆月球最远端的极限挑战。

　　除了勘探任务，着陆器此次还会进行第一次月球暗面低频射电天文学实验；开展观察植物是否会在月球低重力环境中生长的调查；有望探测出国际上第一幅月背剖面图；探测月球两极是否存在水资源和其他相应资源等等，可谓是新一轮关于月球资料的“大起底”。

　　浩浩荡荡的嫦娥家族介绍