嫦娥落月背 开启了人类月球探测新篇章

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。

嫦娥四号落月难在哪里

人类第一次!1月3日，中国研制的嫦娥四号探测器成功降落在月球背面，实现了人类历史上与月球背面的第一次“亲密接触”。据《环球时报》记者了解，之所以月球背面如此人际罕至，就在于这里的特殊环境让探测器登陆难度极大增加。相比于六年前嫦娥三号的那次月球正面着陆，嫦娥四号这次堪称“盲降”。

垂直着陆适应月球背面的崎岖地形

在接到降落指令后，嫦娥四号探测器首先是掉头，做好下降准备。在距离月面15公里的高度，“定时定量”启动发动机开始快速减速。在一边往前飞一边下降的同时，嫦娥四号快速调整姿势调整速度，在距离月面8公里的高度时调整至垂直下降。然后它继续下降，待发现下方100米就是月面时，为了保证落地时每只脚都不踩到石头上、踩到坑里，嫦娥四号稍稍“歇歇脚”，待自行找好着陆点后才缓缓地飘了下去。

据介绍，嫦娥四号首选着陆区为月球南极-艾特肯盆地。与嫦娥三号平坦的虹湾着陆区相比，艾特肯盆地的地形就崎岖得多。相关数据显示，虹湾着陆区的地形起伏仅800米，而艾特肯盆地的地形起伏达到6000米，而且充满大大小小的撞击坑。这就对探测器着陆区的选择和着陆精度提出了更高的要求。

嫦娥四号探测器系统总设计师孙泽洲介绍说，嫦娥三号的着陆轨迹是一条抛物线，而为适应这次着陆区域的崎岖地形，嫦娥四号采取了近乎垂直着陆的轨迹，以准确测量自身所处的高度。

2018年8月15日，中国国家国防科技工业局探月与航天工程中心在北京举行仪式，正式启动嫦娥四号任务月球车全球征名活动，并对外公布嫦娥四号月球探测器——着陆器和月球车外观设计构型。

中继通信靠“鹊桥”

嫦娥四号这次任务的另一大难点是着陆区在月球背面，使探测器无法同地球直接通信，必须用中继星中继的方式。尤其是在下降过程中，着陆器也不能对地直接通信，只能通过中继星“鹊桥”进行操作。所有的信息传输都需要在“鹊桥”的中转下完成，无疑极大增加了落月任务的风险。

据介绍，这个中转过程会产生60秒左右的时间差，而整个落月过程仅有600秒左右，落月速度又十分快，如果通过地面人工干预的方式让嫦娥四号安全落月，那么等地面指令发送过去，它的状态已经跟指令发出时完全不同了。因此嫦娥四号只能通过提前输入的落月信息，在测距测速等敏感器的帮助下自主导航落月。对地面人员来说，这个过程近乎是“盲降”。

为防止在最紧张的、不可逆的月球背面着陆过程中“鹊桥”出现问题影响数据的上传，这次特意设计了延时数据注入功能，就是提前把要注入着陆器计算机的数据发送到着陆器上的某个地方暂存，这个数据包是带有时间标签的，待到着陆器上的时间和该标签相同时，数据便自动注入。

此外，全系统还可以“全程自主故障诊断与重构”，就是万一真的发生了故障，系统可以随时自己给自己进行“诊断”，找到病灶并剔除病灶，通过身体各部分功能的优化再组合，确保机体整体功能的正常，确保落月过程的万无一失。

嫦娥四号成功踏足月球，实现了在月球背面的软着陆，这是中国航天创造的又一个人类第一次，任务的成功在为航天强国建设踏出重要一步的同时，也再次把我国航天器制导、导航与控制技术提升到了一个新的高度。

关键词： 嫦娥落月背 鹊桥