「嫦娥四號」看到的月球和背後的故事

2020-12-05 騰訊網

　　1月10日零點，「玉兔二號」巡視器完成出月午設置，恢復工作。

　　截至1月11日8時，「嫦娥四號」著陸器、「玉兔二號」巡視器和「鵲橋」中繼星狀態穩定，各項工作按計劃實施。著陸器上配置的地形地貌相機完成了環拍，中國科學院國家天文臺承擔的探月工程地面應用系統根據「鵲橋」中繼星傳回的數據，處理製作了清晰的環拍影像圖。科研人員根據降落相機拍攝的影像圖，完成了著陸點周圍月面地形地貌的初步分析。

　　「嫦娥四號」著陸器地形地貌相機環拍全景圖（方位投影）

　　

　　「嫦娥四號」探測器登陸1月3日月球背面，探測器搭載了由中國科學院空天信息研究院(以下簡稱「空天院」)研製的巡視器(「玉兔二號」月球車)測月雷達和著陸器低頻射電頻譜儀有效載荷。1月4日00時20分，低頻射電頻譜儀成功加電開機，設備自檢正常；當日8時42分，測月雷達成功加電開機，設備自檢正常。

　　我國成為國際上首次實現在月球背面開展低頻射電天文觀測的國家，填補了對100KHz~10MHz低頻射電天文方面的科學空白。

　　「嫦娥四號」著陸器低頻射電頻譜儀天線月面實地展開圖

　　「嫦娥四號」著陸器低頻射電頻譜儀示意圖

　　低頻射電頻譜儀是實現對太陽系和太陽系以外宇宙空間低頻射電信號的觀測，並對月球表面的電磁環境進行研究。它可以在月晝期間對太陽低頻射電特徵、月表低頻輻射環境進行探測，其功能主要是用於探測太陽爆發產生的低頻電場信號。這項技術研究由中科院空天院電磁輻射與探測技術院重點實驗室的研究團隊攻堅克難，歷時兩年多成功研製完成。

　　測月雷達是一種基於月球巡視探測器平臺(「玉兔二號」月球車)的高解析度次表層穿透探測雷達，是通過電磁波對月球淺層地質結構進行探測，其中包括月壤厚度及其分布、漂石和熔巖管等的分布以及月球次表層巖石地質結構等信息。自2003年起，電磁輻射與探測技術院重點實驗室的研究團隊開展測月雷達的技術研究工作，在近十年間攻克了測月雷達的一系列核心關鍵技術，成功研發出嫦娥三號測月雷達，國際上首次利用雷達技術實地就位獲取了月球局部地區月壤厚度分布和次表層地質結構數據。「嫦娥四號」測月雷達完全繼承了「嫦娥三號」測月雷達技術狀態。

　　其實，為了讓「嫦娥四號」克服著陸環境帶來的嚴峻挑戰，來自中國科學院的科學家們，從裡到外、從上到下，為「嫦娥四號」研發了一系列的科學法寶，為探月之旅保駕護航！

　　1. 能調控溫度的「衣服」：高溫抗氧化塗層、無機熱控塗層&有機熱控塗層

　　「嫦娥四號」需要經歷多次變軌才能到達月球表面，為了在極端環境下正常變軌，「嫦娥四號」的多臺姿控「發動機」塗覆了矽酸鹽所特製的高溫抗氧化塗層。

　　圖：在太空的極端環境下，塗層是讓儀器保持正常工作的好方法

　　同時，為了保證「嫦娥四號」的多個載荷在極端空間環境下能正常運轉，中國科學院上海矽酸鹽研究所和中國科學院上海有機化學研究所為其準備了能調控溫度的衣服——無機熱控塗層&有機熱控塗層，可謂是特製的隔熱控溫的超級披風。

　　圖：「嫦娥四號」探測器身披「超級披風」，將在月球背面開展科學探測

　　2. 導航法寶：中繼星

　　圖：當「嫦娥四號」位於月球背面時，無法和地球直接通信，必須在「鵲橋」中繼星的幫助下

　　裝載有傘狀拋物面天線、測控天線和數傳天線的中繼星，能準確標記出「嫦娥四號」奔向月球的軌道，防止它「迷路走丟」。

　　3. 高精度定位刻度尺：VLBI測軌分系統

　　圖：VLBI測軌分系統精確標記嫦娥「軌跡」變化

　　中國科學院上海天文臺研製的VLBI測軌分系統將精確的標記出「嫦娥四號」著陸器和中繼星的每一次「優雅的轉身」和「前進的步伐」，有效提高了快速定軌精度，為「嫦娥四號」任務的中繼星到達預定軌道和著陸器的月球背面之旅進行精準「導航」，為任務的圓滿完成做出了重要貢獻。

　　4. 「雷射尺」與「3D眼鏡」：雷射測距敏感器與雷射三維成像敏感器

　　圖：由「雷射兄弟連」推出的雷射測距敏感器

　　「嫦娥四號」飛入月球表面30公裡軌道以後，由中國科學院上海技術物理研究所與上海光學精密機械研究所這支王牌「雷射兄弟連」研製的雷射測距敏感器開始工作，在不斷測量著陸器與月面的距離。

　　到了離月面100米的懸停點時，這趟38萬公裡的「奔月馬拉松」進入最緊張的衝刺階段。

　　圖：「嫦娥四號」裝備的「3D眼睛」—雷射三維成像敏感器

　　「嫦娥四號」啟動中國科學院上海技術物理研究所研製的雷射三維成像敏感器，仿佛戴上「3D眼鏡」，能夠對月面實施瞬間高精度三維成像，主動避開障礙物或者凹坑，保障著陸器平穩著陸。

　　5. 巡視器的「彩色」眼鏡：紅外成像光譜儀

　　圖：「嫦娥四號」攜帶的紅外成像光譜儀

　　當「嫦娥四號」的巡視器抵達月球上的科學考察點時，由中國科學院上海技術物理研究所研製的紅外成像光譜儀會擇機開始工作，獲取月表指定位置的精細光譜信息，為月面巡視區礦物組成分析提供科學探測數據。

　　這場探月的徵途，伴隨著在月背的順利著陸，「嫦娥四號」已經邁出了歷史性的一步。讓我們一起祝福「嫦娥四號」在月背的科學探測順利開展，致敬為「嫦娥四號」邁出的每一步默默奉獻的科學家們，期待「嫦娥四號」為人類探索月球的新篇章貢獻力量！

　　最後，握好手機，來看嫦娥四號」著陸器地形地貌相機環拍全景圖（圓柱投影）「

　　把手機橫置觀看效果更佳

　　來源：央視新聞、中國科學院空天信息研究院（籌）、科學大院、中國科學院上海分院、中國科學院國家天文臺

相關焦點

  • 這才是月球背後模樣,嫦娥四號公布月球背面照片,原來長這樣
    這才是月球背後模樣，嫦娥四號公布月球背面照片，原來長這樣 月球大家應該都很熟悉吧，月球可以說是和地球形影不離的存在，月球現在常常被人們稱作是月亮，從古代開始，人類社會就有關於賞月的習俗存在，月球是一種衛星，大小大概是地球的四分之一左右，地球是一種恆星，而大部分的恆星身旁都存在著衛星，而月球則是地球唯一的衛星
  • 嫦娥四號和「玉兔二號」結束休眠,嫦娥四號如何探索月球背面?
    國家航天局消息，嫦娥四號著陸器和「玉兔二號」月球車分別在5月17日3時25分和16日11時53分，結束了月夜休眠，受光照自主喚醒，進入第18月晝工作期。2019年1月3日，「嫦娥四號」探測器成功著陸在月球背面傳回首張月球背面清晰影像。嫦娥四號如何揭開月球背面的神秘面紗？
  • 嫦娥四號和「玉兔二號」結束休眠,嫦娥四號如何探索神秘的月球背面?
    國家航天局消息，嫦娥四號著陸器和「玉兔二號」月球車分別在5月17日3時25分和16日11時53分，結束了月夜休眠，受光照自主喚醒，進入第18月晝工作期。2019年1月3日，「嫦娥四號」探測器成功著陸在月球背面傳回首張月球背面清晰影像。嫦娥四號如何揭開月球背面的神秘面紗？
  • 看到「嫦娥四號」拍攝的月球照片,成功揭開月球表面的神秘面紗!
    看到「嫦娥四號」拍攝的月球照片，成功揭開了月球表面的神秘面紗！宇宙是浩瀚無垠的，人類探索了這麼多年，對它的了解也不過是皮毛。人類自認為地球在宇宙中非常巨大，可當人類真正進入太空的時候，才發現宇宙中存在著數以億萬顆比地球大的星球。
  • 嫦娥四號實現人類探測器首次在月球背面軟著陸,到底什麼水平
    看點一：為什麼選擇探測月球背後？地球上每天都有無數人舉頭望明月，對著它發出各式各樣的感慨。但極少有人意識到，從他們第一次看到月亮至今，除了月亮「形狀」（月相）的變化，月球表面的「圖案」其實從來沒變過，甚至最早人類遠祖古猿看到的月亮和今人並無區別。
  • 嫦娥四號在探索＂秘境中的秘境＂時，在月球的背面究竟看到什麼？
    一、嫦娥四號在月球的背面看見了什麼？嫦娥奔月、吳剛伐桂、玉兔搗藥……這是中國家喻戶曉的民間故事和傳說，但也折射出人類對登月的美好渴望以及對月球背面的猜測和遐想。嫦娥四號探測器在經歷了26天的太空飛行後，順利降落在月球背面的馮、卡門撞擊坑內預定的著陸區。
  • 嫦娥四號成功登陸月球背面
    一、嫦娥四號如何降落在月球背面？二、嫦娥四號降落在月球背面什麼位置？同嫦娥三號相比，需要運載火箭將探測器送入更高的地月轉移軌道，而其軌道精度要求基本不變。受發射時間等因素的影響，發射窗口數量減少，嫦娥四號工程對運載火箭提出了更高精度和可靠性要求。5、國內首次實現同位素核電池的太空應用嫦娥四號首次採用了同位素核電池（鈽-238）供電方式，但還只是輔助作用，主要還是靠太陽能板供電。
  • 月球發芽了!看到嫦娥四號發回來的照片,網友們紛紛坐不住了
    今天一大早，還在月球上辛辛苦苦工作的嫦娥四號就焦急的傳回來一張照片，但是這個照片卻直接讓航天局的科研人員們沸騰了起來。照片裡顯示，嫦娥四號上面的棉花種子已經成功長出了些許嫩芽。但是別小看這一株嫩芽，他宣布了中國完成了在月球上的首次生物實驗！
  • 嫦娥四號著陸月球,十大看點告訴你到底有多牛!
    但極少有人意識到，從他們第一次看到月亮至今，除了月亮「形狀」（月相）的變化，月球表面的「圖案」其實從來沒變過，甚至最早人類遠祖古猿看到的月亮和今人並無區別。因為蘇美太空競賽的走向逐漸變成「耗資不菲但收穫有限」，二者先後放棄了月球探測。也給人類的月球探測留下了一個大挑戰：誰能成功著陸月球背面？我們要因為難，就不去了嗎？嫦娥四號做出了回答：「我選擇著陸月球背後，不是因為它簡單，而是因為它更難」。
  • 嫦娥四號為什麼要著陸月球背面?月球背面為何如此神秘?
    為什麼嫦娥四號要登陸月球背面？在月球背面，有什麼奧秘？嫦娥四號是中國研發的登月太空飛行器，而它最終也在萬眾期待下登陸了月球。而它登月的位置是在月球的背面，這個位置有什麼特殊的嗎？為什麼在眾多地點偏偏選擇了這一處呢？這要從地理和傳說多方面說起。
  • 「嫦娥四號」為何要落月球背面
    新聞背景 經過20多天的太空飛行，「嫦娥四號」很快將著陸於月球背面預選著陸區——月球南極-艾肯盆地內的馮·卡門撞擊坑，成為世界第一個在月球背面軟著陸和巡視探測的太空飛行器。「嫦娥四號」落月探測器是2018年12月8日升空的，2018年12月12日進入月球軌道。那麼，「嫦娥四號」為什麼要落到月球背面？落到月球背面有哪些困難？
  • 第一次月球背面軟著陸:嫦娥四號著陸器、月球車外觀公布
    8月15日，探月工程嫦娥四號任務的著陸器、月球車外觀設計構型在北京公開，同時月球車全球徵名活動也正式啟動。中國月球探測工程2004年正式啟動，命名為嫦娥工程，2007年發射嫦娥一號，2010年發射嫦娥二號，2013年發射嫦娥三號。
  • 嫦娥四號為什麼要去月球背面?
    作為月球背面最古老的撞擊坑之一，馮·卡門撞擊坑經過幾十億年的風化，在地形複雜的月球背面，是相對比較平坦的區域，利於嫦娥四號進行軟著陸和巡視探測。同時，馮·卡門撞擊坑由於歷史悠久，也可能留存了月球形成、太陽系起源的痕跡，有很大的科學探測價值。
  • 嫦娥四號明年將執行兩次發射 將實現人類首次月球背面軟著陸
    （新華社記者 孟麗靜 編制）（綜合新華社、央廣網報導）你想寄語月球嗎？探月與航天工程中心自2017年12月19日至2018年3月6日向全球民眾實名徵集寄語，所有參與者的姓名和優選的兩萬條寄語將於明年搭載在嫦娥四號中繼星上，飛向深空開啟探月之旅。
  • 月球探索到「稀有寶貝」,嫦娥四號率先發現,外國看到都眼紅
    月球探索到「稀有寶貝」，嫦娥四號率先發現，外國看到都眼紅月球探索的無價之寶，中國嫦娥4號率先發現，美國看到都眼紅了。這到底是怎麼回事呢？下面就隨小編一起來了解一下吧。隨著科學技術的不斷發展，人們對於外太空的探索也越來越頻繁，而其中月球就是人類最先登陸的星球。隨著人們對於月球研究的逐漸深入，最近就有消息傳來，月球探索到無價之寶。
  • 嫦娥五號前往月球「挖土」,美國月球衛星曾給嫦娥四號拍照,清晰可見
    為避免月球晝夜的極端溫差損壞電子器件，著陸月球和上升離開月面需在一個月球日內（大約14個地球日）完成。 3、降落地點： 嫦娥五號在月球風暴洋西北部地區的呂姆克山附近，雖然是月球正面，但是確實以前未曾探索過的區域。在這附近收集塵埃和碎片，很可能會有新現象、新發現。
  • 隨著嫦娥四號升空,中國人登上月球背面的心結終於解了
    隨著嫦娥四號升空，中國人登上月球背面的心結終於解了 東方網汽車2018-12-18 16:34 是什麼讓中國人的月亮情結，延續了5000多年？從「嫦娥」「玉兔」「廣寒宮」的民間傳說，到「床前明月光，低頭思故鄉」的千古佳句，是什麼讓中國人的月亮情結，延續了5000多年？
  • 嫦娥四號探測器和「玉兔二號」月球車順利喚醒
    2月18日，據@中國探月工程官方微博消息，嫦娥四號著陸器和「玉兔二號」月球車順利喚醒，進入第十五月晝工作期。據了解，嫦娥四號著陸器和「玉兔二號」月球車又一次通過14天極低溫考驗，分別於2月18日6點57分和2月17日17點55分結束月夜
  • 嫦娥四號成功實現月球背面軟著陸 開啟人類月球探測新篇章
    不過與嫦娥三號在月球正面虹灣地區著陸時所劃下的那條「拋物線」不同，嫦娥四號在距月面初始下降時軌跡還是傾斜下降，但到了8公裡以內，就開始垂直向下。嫦娥四號任務新聞發言人於國斌說，由於月背環境的複雜性和未知性，四號探測器的著陸必須更精準，搭設「鵲橋」中繼星，在其中至關重要。
  • 嫦娥五號前往月球「挖土」,美國曾經給嫦娥四號拍照,清晰可見!
    為避免月球晝夜的極端溫差損壞電子器件，著陸月球和上升離開月面需在一個月球日內（大約14個地球日）完成。3、降落地點：嫦娥五號在月球風暴洋西北部地區的呂姆克山附近，雖然是月球正面，但是確實以前未曾探索過的區域。在這附近收集塵埃和碎片，很可能會有新現象、新發現。