据央视新闻消息,今天上午10点26分,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区,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,揭开了古老月背的神秘面纱。 此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆,首次月背与地球的中继通信,开启了人类月球探测新篇章。 独家揭秘 嫦娥四号是如何去到月球背面的? 南方+记者了解到,从2018年12月8日到2019年的1月3日,嫦娥四号经过26天的长途旅行,其中更包括了10多天的绕月飞行,嫦娥四号终于在月球背面着陆。 一路加速、变道、刹车,嫦娥四号这段奔向月球背面的路,并不好走。 从12月8日2时23分从西昌卫星发射中心启程,嫦娥四号要经过4个阶段才能抵达月球,即发射入轨、进入地月转移轨道、近月制动进入环月飞行轨道、环月降轨着落月球背面。航天器能否顺利抵达目的地,除去硬件上的支撑,最重要的就是依赖于其精确的轨道设计——这不是一个“条条大路通罗马”的故事,而是一个“差之毫厘谬以千里”的路径。 1次轨道修正就达到目标 在长征三号乙改进型运载火箭提供的保姆式保障之后,嫦娥四号开始了一段独自旅行,进入登月的第二个阶段,在地月转移轨道上精确飞行。按照原计划,嫦娥四号在近月制动前,要实施3次轨道中途修正,结果只在12月9日进行了1次轨道修正,就达到预期目标。 地月转移轨道,是指从它不断加速、脱离地球引力、飞向月球开始,到被月球引力捕获、近月制动为止的轨道段。地月转移轨道经过轨道设计专家精心计算,能让嫦娥四号从地球到月球消耗的能量最小,从而延长工作寿命。 长征火箭的入轨精度较高,实际上为嫦娥四号节省了用来修正轨道的燃料,间接提高了嫦娥四号的寿命以及应对其他可能意外时的燃料冗余。航天器在进行轨道设计的时候,要考虑太空中各个天体对其轨道的影响,而嫦娥四号的飞行轨道,影响最强烈的天体就是地球、月球以及太阳。 关键“刹车”,实施月球背面软着陆 嫦娥四号要在茫茫太空中进行轨道修正并非易事——首先她要确定自己是否跑偏了。嫦娥四号通常采用测星仪来给自己定位——测星仪存储了上千个恒星的坐标,嫦娥四号利用测星仪,在浩瀚的太空中通过比对恒星的坐标数据,就能确定自己的方位。 保证了地月转移轨道的精确飞行后,嫦娥四号就进入近月制动段,在地月转移轨道高速飞行的航天器减缓速度,完成“太空刹车减速”,建立正常姿态,被月球的引力所吸引。 其中,最为关键的是这一脚“刹车”的力度,力度过大,嫦娥四号将会与月球撞个满怀;力度太小,嫦娥四号将被月球的引力弹弓弹射到深空,无法回头。而这一步实际上也是一次变轨行动,其原理跟前面的精确入轨、轨道修正是一样的,关系到嫦娥四号能否最终在月球背面软着陆。 12月12日下午,嫦娥四号探测器到达月球附近,顺利完成“太空刹车”,被月球“捕获”,进入近月点约100公里的环月轨道,近月制动获得圆满成功。 既然路那么难走,为何还要去? 嫦娥四号落月,将带着世界的瞩目,拉开人类首次探月背面的大幕。月球背面到底是啥样?嫦娥四号将第一次身临其境触摸它。 古人观月,并非完全看不到月球背面。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”第一次被揭开了。 专家介绍,月球背面这张“面孔”并不漂亮,是一张“麻子脸”,陨石坑数量比月球正面要多得多。 月球背面还是个“厚脸皮”,月壳从整体来讲比正面要厚。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,所以背面比正面“白皙”。 由于迄今为止还没有宇航员或月球车登上月球的背面,人们对它的详细情况除了借助照片判断,其他知之不多。嫦娥四号探测器,将为人类逐步揭开月球背面的神秘面纱迈出关键一步,值得拭目以待。 【策划】谢苗枫 【统筹】张志超 李江萍 【记者】王腾腾 徐勉 【校对】蓝淑茹 【作者】 王腾腾;徐勉 【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端 科技能见度