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全人类在月球背面的第一步 嫦娥四号成功着陆月球背面!

发稿时间:2019-12-06 12:23:00 作者:樊巍 吕炳宏 来源: 环球时报

  在经过26天的“长途跋涉”并“养精蓄锐”之后,1月3日上午10点26分,低调得似乎都有些淡出公众视野的嫦娥四号月球探测器厚积薄发,完成了人类史航天史上的一项壮举——成功软着陆在月球背面的南极-艾特肯盆地冯卡门撞击坑。至此,这项略显“隐忍不发”色彩的“月球远征计划”终于度过了最困难和最惊险的时刻。

  与六年前那次牵动亿万人神经的“嫦娥三号”月球正面软着陆任务相比,今天成功着陆在月球背面的“嫦娥四号”既“默默无闻”,同时也要“孤勇”许多。六年前的“嫦娥三号”探测器是在先前“嫦娥二号”探月卫星所获取的超高分辨率图像的引导下迈出了中国人在月球上的第一步,而今日的“嫦娥四号”则是在没有精确地形成像做参考的情况下踏出了全人类的在月球背面的第一步。

  嫦娥二号获取的月球正面虹湾地区局部三维景观图

  此外,由于月球独特的形貌构造,“嫦娥四号”所去往的月球背面南极-艾特肯盆地地形状况要比月球正面复杂许多。与月球正面的“千里平畴”相比,月球背面遍布着大量的高山、撞击坑和环形山,地势十分陡峭,难以找到大片的平坦区域用于着陆。

  2013年“嫦娥三号”在软着陆于月球雨海西北部虹湾地区时,整个着陆过程所经区域地形起伏变化小,整体呈现为一个由南向北的缓坡,据了解,“嫦娥三号”月球正面着陆区地形起伏仅800米。而此次“嫦娥四号”着陆的月球背面南极-艾特肯盆地高山峡谷交错,整体地形忽高忽低,着陆区地形起伏达到了6000米。因此,此次月球背面软着陆任务中,真正适合嫦娥四号着陆的区域大概相当于嫦娥三号的二十分之一,这势必要求嫦娥四号必须要有更高的着陆精度,从“粗放型”的着陆方式向“精细化”升级。

  嫦娥三号着陆的月球正面虹湾地区局部地形

  日本“月亮女神”月球探测器拍摄的月球背面南极-艾特肯盆地局部地形

  据航天科技五院“嫦娥四号”总设计师孙泽洲介绍,如果说“嫦娥三号”是以一个抛物线的形式着陆,那么“嫦娥四号”就近乎于是垂直着陆。这种着陆方式,将先前着陆器在主减速段结束后由斜向前运动的轨迹改为垂直向下定点运动的轨迹,与之相应的是“嫦娥四号”的着陆导航敏感器的性能就必须进一步提升,需要增加着陆导航敏感器的作用距离,使得“嫦娥四号”能够看得更远、飞得更稳、落得更准。

  图片来源:中国航天科技集团公司官方微信

  1月3日上午十点一刻左右,行至月球背面人类“目力不及之地”的“嫦娥四号”开始自主执行我国第一座深空测控站——佳木斯站为它“精心准备”的预定指令,着陆器上7500N空间变推力发动机开机,以大约每秒钟1.7公里速度环月飞行的“嫦娥四号”在月球背面离月表15km高处的近月点开始实施动力下降。5分钟后,着陆器上的降落相机开机,此时,“嫦娥四号”已经可以看见他即将踏足的那片人类未至之地了。

  佳木斯站地面测控人员(吕炳宏、骆成摄)

  随后,“嫦娥四号”通过“鹊桥”中继卫星传回了实时画面。荒凉的月面上,密布的陨石坑,这块地形奇特到充满科幻色彩的土地,反衬出人类探索未知的勇气。

  在进行快速姿态调整,完成光学粗避障之后,离月面仅“一步之遥”的“嫦娥四号”暂缓脚步,悬停在距月面约100米的空中。接下来它只有不到30秒的时间,用自身的三维成像敏感器对着陆区进行精障碍检测,最终在这片怪石嶙峋之地选出一方最安全的着陆点。

  10点26分,“嫦娥四号”的着陆腿稳稳地“站”上月面,“嫦娥四号”成功着陆!中国的“嫦娥四号”成为了人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器!

  测控中心现场(葛立鑫摄)

  这也是2013年“嫦娥三号”成功着陆月球正面之后,中国探测器再度造访月球,中国也因此成为世界上第一个在月球正面与背面均成功完成探测器软着陆的国家!

  作为中国探月工程实现最终月球采样返回之前承前启后的关键一步,“嫦娥四号”实现人类探测器首次在月球背面软着陆的实际意义要远大于象征意义。它不远万里,突破重重险阻来到月之暗面,必然要走走看看,有一番作为。接下来,它将不负重托,利用携带的荷兰研制的低频射电探测仪聆听遥远宇宙的声音;利用德国研制的月表中子与辐射剂量探测仪,“勘探” 深埋月下的“矿藏”;还将利用瑞典研制的中性原子探测仪,测量太阳风粒子在月表的作用。此外,“嫦娥四号” 还搭载有一项由重庆大学牵头研制的科普载荷——“月面微型生态圈”,在荒凉月表上培育唯一的生命。

  这些通过国际合作的形式,以技术指标先进性、科学目标创新性为原则,面向全球征集产生的科学载荷,不仅体现了各国在相关领域的技术优势,还凸显了我国探月工程开放合作的理念。

  今年恰逢人类探索月球60周年,同时也是人类实现首次载人登月三十周年,几十年前,完成人类一系列载人登月飞行任务的阿波罗计划以美国总统肯尼迪的那句:“我们选择去月球,不是因为它很容易,而是因为它很难” 为开端,然而在这番豪言壮语的背后,却是人类首个载人登月任务是源自于美苏争霸的事实。

  与人类过往的疯狂所不同的是,中国人的探月工程始终都怀揣着人类命运共同体的梦想,践行着开放合作的理念。在我国探月工程之初,我们所获得的全月球影像与数据,都是以开放的姿态面向国际,供全球的科学家使用。

  此次,我们更进一步,选择去往更加艰难的月球背面并与全球致力于和平开发太空的国家一同展开探索,更是有别于过往的国际权力观、共同利益观、可持续发展观,我们选择去往月球背面,不是因为它带来的那份独一无二的荣耀,而是因为这艰难的一步注定也是人类文明前行的一步!

责任编辑:郭森
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