“嫦娥四号”这一落 为何选在月球背面?

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新华网北京1月3日电经过20多天的太空飞行,1月3日中午,“嫦娥四号”在月球背面预选着陆区——月球南极-艾肯盆地内的冯·卡门撞击坑着陆,成为世界第一个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器。

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。按照计划,中国探月工程嫦娥四号任务将于2018年12月实施,将首次实现人类探测器在月球背面软着陆和巡视勘察。图为嫦娥四号任务月球车月面效果图。(国防科工局探月与航天工程中心供图)(图片来源:CFP视觉中国
千龙网发)(拖拽图片可查看大图)

“嫦娥四号”为什么要落到月球背面?为何要在太空飞行20多天后才落月?……近日,新华网记者专访了中国科学院院士、中国月球探测工程首席科学家欧阳自远,为您一一解答。

(参考消息网12月7日报道)美国《福布斯(Forbes)》双周刊网站12月5日刊文称,美国国家航空航天局(NASA)局长吉姆·布里登斯廷(Jim
Bridenstine)上周在宣布商业运载服务合作伙伴时说:“美国正在重返月球表面,我们实现这个目标的速度比你们想象中更快!”实际上,比想象中更快抵达月球表面的国家将是中国。在新年前夕,中国可能成为第一个将探测器送上月球背面的国家。嫦娥四号月球探测器将在2018年12月8日从中国西南部的西昌卫星发射中心发射升空。不久之后,中国国家航天局将尝试成为第一个在月球背面着陆探测器的航天机构。预计这一努力将在12月31日进行。

为何要落月球背面?

专家认为,嫦娥四号探测器成功降落在冯·卡门(Von
Kármán)撞击坑的几率只有50%,(嫦娥四号预定着陆区(45°S-46°S,176.4°E-178.8°E)位于月球背面南极艾特肯盆地(SouthPole-Aitkenbasin)中的冯·卡门撞击坑(Von
Kármán crater)内。

目前,全球已进行过一百多次探月活动,对月球背面开展过地形地貌影像图的编制和载人环月飞行对月球背面的观测。1959年苏联的“月球3号”首次编制出第一幅月球背面影像图,1968年美国的“阿波罗8号”第一次实施了载人环月飞行,观测月球背面的地形地貌,但是从来没有一个探测器在月球背面进行软着陆。于人类而言,月球背面仍犹如一个“秘境中的秘境”,有许多未知等待探测。

但一个令人困惑的事实仍然存在。文章称,如果采取这一行动的是NASA,那么互联网上将变得非常疯狂。但现在的情况并非如此,这是为什么?澳门新葡亰平台网址大全,文章指出,媒体对中国太空计划的报道很少。太空分析人士、《太空中的中国:伟大跃升》一书作者布赖恩·哈维说:“无论你对中国的政治有何看法,关注其技术发展仍然是非常重要的。西方对中国太空计划的报道简直糟糕透顶。大多数人甚至不知道中国还有太空计划。”

“通过对月球正面的探测,人类基本掌握了月球正面演化的历史,而月球背面则记录着月球更古老的历史。”欧阳自远说,“月球背面的地质情况与正面有所不同,研究这里的地质演化历史,对探索月球的形成和长达40多亿年的历史具有重要的意义”。

文章称,哈维说:“中国取得的大部分成就都没有被媒体报道,也不为人所知,这让我想起了太空竞赛早期的日子,当时人们惊讶的是苏联人可能真的在做这些事情。”他指的是1957年苏联发射世界第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”(Sputnik-1)后美国民众反应异常激烈。哈维说:“中国的技术能力与西方国家认为自己更胜一筹的看法相抵触。这些国家可能会发现自己并不占优。”

另外,来自宇宙空间的电磁波只能被地球接收到一部分,而地球的电离层又对低频辐射电磁波产生严重干扰,低频辐射电磁波难以在地球表面和月球正面被人类接收到。因此,科学家们一直希望找到一个地方,去研究来自宇宙空间的低频电磁信号。

文章介绍,登陆月球背面意味着无法与地球进行直接无线电联系。在月球背面的冯·卡门撞击坑着陆后,嫦娥四号月球探测器将通过5月份发射的中国“鹊桥”号通信中继卫星与位于中国、阿根廷和纳米比亚的地面站进行联系。它将传递无线电信号,同时发回视频图像。但嫦娥四号必须完全自主地执行着陆任务。这是一个危险的计划。

“月球背面是科学家们梦寐以求的地方。”欧阳自远说,因为在那里是接收低频辐射的一个完美的场所。“只有到月球背面去,才能够获得这些人类从未得到过的信息,而这些信息将蕴藏丰富的科学内容”。

文章称,长期以来,研究月球的科学家们一直希望得到有关冯·卡门撞击坑的数据。它是整个太阳系中最古老的撞击坑。它可能含有水。由着陆器和月球车组成的嫦娥四号将探测那里是否存在水资源,拍摄照片,并进行辐射测量。它还将利用望远镜进行天文观测,以验证如下理论:鉴于月球背面远离地球电离层,它将得到不受干扰的图像。

报道显示,“嫦娥四号”此次登陆月球背面的主要科学任务主要是开展月球背面低频射电天文观测与研究;开展月球背面巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究,充实和完善月球最古老时期的演化历史;试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究。

文章提到,中国不仅试图在本月登陆月球背面,其未来太空任务的清单中还包括明年让嫦娥五号从月球采样返回地球、一个新的轨道空间站、发射首颗太空引力波探测卫星,以及从长远来看进行火星探测任务。中国还在跟欧洲航天局(ESA)讨论合作在月球上建立人类前哨站的问题。

为何要在太空飞行20多天后着月?

文章称,几年前的嫦娥三号探测器是中国第一个在月球软着陆的无人登月探测器,也是近40年来首个在月球上软着陆的探测器。

“嫦娥四号”于2018年12月8日发射成功,不久后就成功进入地月转移轨道,开始了向月球飞行的旅程,但为什么还需要经过20多天的太空飞行才能着陆月球?

欧阳自远说,“嫦娥四号”实现的是月球背面着陆,需要找准合适的时机与角度,而这合适的时机是指月球背面的昼夜时间。

地球有昼夜之分,月球的正面和背面也是有昼夜之分。“‘嫦娥四号’发射时,我们看到的月亮是个新月,也就是说月球的正面刚‘天亮’。从上弦月到满月再到下弦月,月球的背面也从黑夜转向白天。”
欧阳自远说,“嫦娥四号”发射和发射后的一段时间,月球的背面则是寒冷的黑夜,不能实施软着陆月球的背面,一定要等到月球背面阳光普照的白天,才能实施背面软着陆。