每周科技串讲丨回望嫦娥四号月背着陆

中国神话传说中的嫦娥家喻户晓，嫦娥奔月的故事流传至今。2004年，中国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。自启动以来，“嫦娥工程”取得了丰硕成果。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。作为人类历史上成功实施的首个月背软着陆和巡视探测工程，“嫦娥四号工程”获2020年度国家科学技术进步奖特等奖。

再创第一

嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆，引起广泛关注。在嫦娥四号前，人类发射的探测器均是在月球正面着陆。这些探测器之所以全部选择在面向地球的正面着陆，原因就在于正面着陆难度较小。除了月球背面地形复杂外，在月球背面着陆的一个难点在于受到月球的阻隔，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。所以嫦娥四号想完成预期任务，就需要先搭建一个中继传输平台。

2018年5月21日，地月通信中继卫星“鹊桥”发射升空。6月14日，“鹊桥”成功进入工作轨道。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”。

嫦娥四号着陆器地形地貌相机拍摄的玉兔二号

同嫦娥三号携带一辆月球车“玉兔号”一样，嫦娥四号也携带了一辆月球车“玉兔二号”。1月3日22时22分，月球车踏上月球表面。着陆器上的相机拍下了开始月面巡游的“玉兔二号”的照片，并通过“鹊桥”传回飞行控制中心。着陆器与月球车分离后，各自携带的有效载荷陆续开机，开展就位探测和巡视探测活动。

探秘月背

通过早期对月球正面的观测，科学家把明亮的区域称为“月陆”，较暗的区域称为“月海”。月球的背面与月球的正面有着非常显著的差异。正面有31.2%的面积被月海所覆盖，而在背面这一比例仅为大约2.5%。背面的主体部分是大量起伏不平的撞击坑，其中就包括嫦娥四号的着陆地点冯·卡门撞击坑所在的南极—艾特肯盆地——太阳系中第二大撞击坑。

嫦娥四号着陆器监视相机拍摄的着陆点南侧月球背面图像

嫦娥四号在月球背面成功着陆，到月球背面开展低频射电天文观测，是全世界天文学家梦寐以求的事情，可以填补射电天文领域在低频观测段的空白。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，月球车在月背行走时，还可以获取综合地质剖面。

月球对于人类来说，具有特别的意义。从人类首次载人登月到嫦娥四号月背着陆，虽然时间横跨半个世纪，但我们认识月球、开发月球的征程也许才刚刚开始。

文：中国科学技术出版社 鞠强

把关专家：《南方周末》高级编辑 朱力远

中国科协科普部

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