嫦娥四号成功着陆月球背面人类首次月背打卡
拍下首张图片
据新华社北京1月3日电(记者陈芳、胡喆)这是人类第一次揭开古老月背的神秘面纱。2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极·艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,实现人类探测器首次月背软着陆。
经过约38万公里、26天的漫长飞行,1月3日,嫦娥四号进入距月面15公里的落月准备轨道。
北京航天飞行控制中心大厅内,随着现场工作人员一声令下,嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降。
在6到8公里处,探测器进行快速姿态调整,不断接近月球;在距月面100米处开始悬停,对障碍物和坡度进行识别,并自主避障;选定相对平坦的区域后,开始缓速垂直下降。最终,一吨多重的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。
嫦娥四号着陆区地形起伏达6000米,是太阳系中已知最大的撞击坑之一,被认为对研究月球和太阳系早期历史具有重要价值。
落月后,通过“鹊桥”中继星的“牵线搭桥”,嫦娥四号探测器进行了太阳翼和定向天线展开等多项工作,建立了定向天线高码速率链路,实现了月背和地面稳定通信的“小目标”。
11时40分,嫦娥四号着陆器获取了月背影像图并传回地面。这是人类探测器在月球背面拍摄的第一张图片。
后续,嫦娥四号探测器将通过“鹊桥”中继星的中继通信,开展设备工作模式调整等工作,择机实施着陆器与巡视器分离。
难度有多大?
三姑娘好比落在平原四姑娘落在崇山峻岭
中国探月工程总设计师吴伟仁院士打了这样一个比方:嫦娥三号好比降落在华北大平原,而嫦娥四号好比降落在祖国西南的崇山峻岭中。
不同于嫦娥三号在月球正面的着陆区,嫦娥四号在月球背面着陆区地形起伏达到6000米,可谓跌宕起伏、险象环生。
“难度大、时间短、风险高。”吴伟仁如是评价嫦娥四号此次在月球背面着陆之旅的突出特点。然而,风险越高意味着回报有可能也会越大。
在嫦娥三号任务成功实施以后,关于嫦娥四号要去哪儿?应该干些什么?曾引发不小的争议。
“去月球背面比去正面风险增大了很多,但从技术发展角度来讲,如果我们未来要建设月球科研站,就需要航天器能够高精度着陆。”嫦娥四号探测器总设计师孙泽洲称,解决了这次任务面临的挑战,可为后续的深空探测和小行星探测打下基础。
除了科学上的意义,冯·卡门撞击坑对于中国而言还有另一层非凡的意义:它是以20世纪匈牙利裔美国航天工程学家冯·卡门命名的,他被誉为“航空航天时代的科学奇才”。中国航天事业的奠基人钱学森、郭永怀都是他的亲传弟子。(据新华社)
惊心动魄700秒
吴伟仁介绍,在落月过程中,嫦娥四号绝大部分继承了嫦娥三号月面软着陆技术,整个过程约700秒,全部依靠探测器自主完成,地面可通过中继星看到降落过程,但不实施干预。
距月面15公里
1.主减速段
开始实施动力下降,探测器的速度逐步从相对月球1.7公里每秒降为零。
距月面8公里
2.快速调整段
探测器进行快速姿态调整。
距月面6公里
3.接近段
探测器不断接近月球。
4.悬停段
对障碍物和坡度进行识别。
距月面100米
5.避障段
自主避障。
距月面30米
6.缓速下降段
选定相对平坦的区域后,开始缓速垂直下降。
告诉你嫦娥四号多厉害
或将取得突破性发现
中科院月球与深空探测总体部主任邹永廖说,月球背面具有独特性质,嫦娥四号着陆地是从未实地探测过的处女地,或将取得突破性发现。
科学家们认为,月球南极·艾特肯盆地是研究月球深部物质组成的重要窗口,对该盆地进行探测,有助于研究月壳和月幔的组成、月球的地质特征、月球的起源和演化,解释月球上的磁异常现象。
邹永廖介绍,月球车在月背行走时,还可以获取集地形地貌、物质成分、浅层结构于一体的综合地质剖面,这个剖面一旦建立起来,将是国际首创。
为何迟迟不着陆?
嫦娥四号早在2019年12月8日就出发,使用了我国目前深空探测的最强火箭长三乙改III型。3.8吨重的它仅花了4天14时16分就完成了发射、轨道校正、近月制动、进入工作轨道。但依然等到了2019年1月3日才进行着陆任务。为什么需要这么长的时间呢?是为了等待时机。
在进入月球轨道后,嫦娥四号一边测试仪器,一边等待月球进入白天,毕竟它的主要能量来源是太阳能。另一方面,由于降落地点处于南极附近,它需要逐渐调整轨道倾角才能经过这里,比较耗时。同时,也要等待太阳光照在月球的角度达到理想的状态,这样所有的地貌都会有比较清晰的阴影,最大程度辅助光学设备选择并定位着陆地点。
四号的能量怎么来?
采用太阳能电池板和充电电池组合,是很多月球探测器的基本配备。在月球白天,月球上太阳能极其充沛,太阳能电池板充电,剩余电能储蓄下来,所有系统正常工作。晚上能量不足,只能冬眠或降低工作强度。为应对夜晚过低的温度,探测器还需要携带放射性同位素元素钚-238,它的半衰期长达88年,会源源不断释放热量,做保温用。与此同时,它的热量也可以收集起来用以发电,这就是“核电池”。而在嫦娥四号上,中国将首次实验自己的“核电池”技术。
嫦娥四号月球车命名为“玉兔二号”
据新华社北京1月3日电(记者胡喆)记者3日从国家航天局获悉,嫦娥四号任务月球车全球征名活动结果于今天揭晓,月球车命名为“玉兔二号”。
2018年8月15日月球车征名活动启动后,海内外各行各业民众积极参与,年龄最大的94岁,最小的7岁。在提交名称的22天里,共收到大家提交嫦娥四号任务月球车的名称42945个。经过讨论、交流和最后投票,选出了“逐梦、光明、玉兔二号、探索、征途、精灵、无畏、望舒、行者、金兔”10个入围名称,再由广大群众对入围名称进行网络投票。
在网络投票的基础上,评委进行了终审评审,“玉兔二号”最终以最高分入选。
(据新华社、网易)
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