2018年12月,“嫦娥四號”探測器發(fā)射升空,實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸。由于潮汐鎖定,人類從未去過月球背面,無形中,這給月球背面蒙上了神秘的面紗。而能夠到達如此神秘之地的“嫦娥四號”在國人心中是更加神秘的存在,那么“嫦娥四號”去月球背面要做什么呢?
嫦娥四號做什么用?
首先,來了解“嫦娥4號”的“身世”。航天是高風(fēng)險行業(yè),可以說發(fā)生意外并不意外。因此,很多國家在研制探測器時一般都會一次做兩個一模一樣的,一個叫“主份”,另一個叫“備份”。比如“嫦娥2號”就是“嫦娥1號”的備份,如果“嫦娥1號”出現(xiàn)意外,2號就會頂替1號去完成任務(wù)。
我們都知道,“嫦娥1號”非常成功,那么“嫦娥2號”也不能浪費是不?但也不能簡單重復(fù)1號的工作啊,于是科學(xué)家們決定:改造2號,使其承擔(dān)更進一步且更具有風(fēng)險的繞飛任務(wù),并為后續(xù)的“嫦娥3號”著陸進行詳細勘測?!版隙?號”飛行時,距離月面有200公里,而“嫦娥2號”飛行時,最近高度僅有15公里!要知道月球上是起伏不平的,有很多上千米的高山!
為什么這樣做?一方面是為了更清晰地拍攝出“嫦娥3號”預(yù)定著陸區(qū)圖像,仔細查看那里是不是有過多的石塊等對著陸可能產(chǎn)生威脅的因素;另一方面,“嫦娥3號”在著陸時,同樣會先變軌到15公里高度,隨后開始緩慢下降,這其實是對后續(xù)著陸月球的測控技術(shù)的一種提前演練,意義不可謂不重要。
說了這么多,跟“嫦娥4號”有什么關(guān)系?很簡單:“嫦娥4號”就是“嫦娥3號”的備份。盡管出現(xiàn)了一些意想不到的故障,但2013年的“嫦娥3號”仍然基本完成了我們計劃中“落”的目標(biāo),于是和前面一樣,作為備份的“嫦娥4號”任務(wù)在2014年被批準(zhǔn)立項,進行各項改裝,準(zhǔn)備放手去執(zhí)行更加大膽的計劃。是什么呢?著陸到月球背面去!
是的, “嫦娥4號”就是為了降落到月亮的背面去而生的。這是人類的第一次。
為什么要去月球背面?那里沒人去過嗎?
是的,那里沒人去過。人類早在1959年就通過蘇聯(lián)發(fā)射的“月球3號”衛(wèi)星第一次看到了月球背面的模樣,但那只是遠觀而已。由于“嫦娥3號”已經(jīng)實現(xiàn)了我們原計劃中第二步“落”的目標(biāo),“嫦娥4號”就有了進行更大膽,當(dāng)然在科學(xué)上也更可能有收獲的任務(wù)的底氣和可能性。
那么為什么我們最終選擇了月球背面?最重要的一點是:月球背面極為適合進行射電天文觀測。由于地球擁有大氣層,很多波長的電磁波無法抵達地面,另外,在某些波段上,地球上大量的無線電設(shè)備,大氣中的閃電,極光等現(xiàn)象都會對觀測數(shù)據(jù)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾,甚至讓觀測難以進行。但是月球背面完全沒有這些問題:這里沒有大氣,由于月球背面永遠背對地球,因此這里屏蔽了所有來自地球的信號干擾,唯一的干擾就是太陽輻射。而在夜晚,當(dāng)太陽落山之后,這里就成了開展低頻射電天文觀測的絕佳地點。
在月球背面如何跟地球保持聯(lián)系?
我們的方法是發(fā)射一顆中繼衛(wèi)星,它被放置在地球與月球之間的某一個平衡點上。中繼衛(wèi)星只需要消耗很少的燃料就能夠長期運行。而這個位置的好處就在于,它能夠同時將地球以及月球背面納入視野,從而扮演兩個原本被隔絕的地點之間的“通訊聯(lián)絡(luò)員”。為執(zhí)行“嫦娥4號”計劃服務(wù)的中繼衛(wèi)星名叫“鵲橋”,它差不多比“嫦娥四號”早半年升空,如今,“鵲橋”已如愿等到了“嫦娥”的到來。