嫦娥四号发射成功! 世界首次「软着陆月球背面」通讯成最大难关

嫦娥四号月球探测器西昌成功发射。(图/CFP,下同)

大陆中心综合报导

四川省西昌卫星发射中心8日凌晨2时23分,利用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,即将实现人类首次月球背面软着陆和巡视探测。嫦娥四号主要任务是展开月球背面低频射电天文观测研究,从事巡视区形貌矿物组份及月表浅层结构探测与研究等相关工作

嫦娥四号后续将经历地月转移、近月制动、环月飞行,最终实现人类首次月球背面软着陆,并且开展就位探测及巡视探测,还将借由「鹊桥中继星协助着陆器地球上的总部互通信息。简单来说,嫦娥四号与嫦娥三号任务的首要不同,就是探测器的降落点由月球正面改为月球背面,这将使得探测器与地球的直接通讯信号受到月球遮挡,必须通过「鹊桥」中继星进行信号中转。

嫦娥四号包括两器一星,分别是月球软着陆探测器、月面巡视探测器以及「鹊桥」中继卫星,着陆器、巡视器五个半分系统研制任务则由中国航天科技集团八院负责。

根据陆媒报导,嫦娥四号的首选着陆区为月球南极艾托肯盆地(South Pole–Aitken basin),这是月球背面一座巨大的撞击陨石坑直径大约2500公里,深度达到13公里,最大落差(从坑底最深处到最高壁顶处)为16.1公里,该处被认为是月球上最大、最古老和最深的撞击盆地。

嫦娥四号副总设计师张玉花指出,艾托肯盆地与嫦娥三号的虹湾着陆区相比,前者地形比较崎岖,撞击坑大而且分布密集,这对探测器着陆区的选择和着陆精度提出很高要求。她进一步表示,由于着陆区在月球背面,着陆器和巡视器无法与地球直接通信,再者着陆器动力下降时同样无法对地直接通信,都只能使用中继星,「这些都是此次任务的难点。」

除此之外,嫦娥四号还得面对月球表面昼夜温差变化大、低重力环境以及细小微尘污染问题。设计团队为巡视器定义了感知、移动、探测、充电、安全、月昼转月夜、休眠、月夜转月昼多种工作模式,以应对不同的工作环境、工作状态

有别于嫦娥三号任务时,科研人员可以实时观察到巡视器对指令的执行状况,嫦娥四号从指令发出到行动图像回传都存在延迟的现象。设计人员为此设定了巡视器的每项行动最大耗时,连同每次行动指令一并发送,还赋予巡视器一定的自主功能,以便有效应对可能的突发状况