嫦娥四號登陸人類未知之境

由于潮汐鎖定，自人類誕生以來，就從未有人在地球上見過月球背面，這無形中給月球背面蒙上了一層神秘的面紗。經(jīng)過中國科學(xué)家的努力，嫦娥四號成功登陸月球背面，為我們揭開了這層面紗。

登陸的三大難題

跟嫦娥二、三號不同的是，嫦娥四號需要在月球背面著陸，并放出無人月球車（即巡視器），難度遠超以往。嫦娥四號任務(wù)的技術(shù)難點主要在三個方面。首先是地月L2點軌道的精確設(shè)計與控制，因為嫦娥四號需要在地球背面著陸，它無法像嫦娥三號那樣直接和地球上的親人們?nèi)〉寐?lián)系，“飛鴿傳書”的任務(wù)就落到架設(shè)在地月拉格朗日L2點的“鵲橋”中繼星的肩上，所以要使中繼星穩(wěn)定運行在L2點的軌道上。

其次是地月L2點遠距離的數(shù)據(jù)中繼。L2點距離月球7.9萬公里，距離地球4萬公里，遙遠的距離讓信號衰減的問題更棘手。地月之間通信、探測器的狀態(tài)控制等，都要靠中繼星來保障，此外還要考慮到通信時間、測控時間的延遲等問題，所以科學(xué)家們特別為中繼星設(shè)計了長度達4.2米的傘狀天線，這把“傘”的“龍骨”由18根合金制成，“傘布”是用金屬鉬絲編織而成的網(wǎng)。

最后是復(fù)雜地形的安全著陸。月球正面像我國的大平原，地勢平坦，但背面就有點像我國的西南山區(qū)，到處都是高山和撞擊坑，可供選擇的著陸區(qū)范圍只有正面的1/8。嫦娥三號著陸時可供選擇的區(qū)域范圍長約300公里、寬約90公里，而嫦娥四號只能在有限的相對大的撞擊坑里，尋找相對平坦的位置作為著陸區(qū)，可選擇的范圍長寬各僅十幾公里。此外，嫦娥三號當(dāng)時是斜著降落的，嫦娥四號如果也是斜著降落就要撞山了。在復(fù)雜的地形下，嫦娥四號要近乎垂直降落，著陸時間短、航程短，風(fēng)險比較大。

九大利器輔助探月

嫦娥四號降落的月球背面，沒有地球電磁波干擾，非常有利于做很多科學(xué)研究。因此，嫦娥四號共搭載了八臺科學(xué)載荷，包括低頻射電頻譜儀、中性粒子輻射劑量探測儀、中性原子探測儀、降落相機、全景相機、地形地貌相機、測月雷達、紅外成像光譜儀。這八臺科學(xué)載荷各司其職，可謂嫦娥四號探月的利器。

還有一個探月利器是搭載在中繼星上的低頻射電探測儀，它與搭載在著陸器上的低頻射電頻譜儀屬同類型科學(xué)載荷，是科學(xué)家們?yōu)殒隙鹚奶栃卵兄瞥龅拿孛芪淦?。這兩個秘密武器可以在月晝期間對太陽低頻射電特征進行探測，對月表低頻輻射環(huán)境進行探測，可以研究太陽爆發(fā)，研究著陸區(qū)上空的月球空間環(huán)境，也可以對來自太陽系行星的低頻射電場進行觀測，并“聆聽”來自宇宙更深處的“聲音”。

迄今為止，人類仍然在使用短波和中波進行通信，這要歸功于地球上空存在的比較濃密的電離層，它對這些波段人造電磁波的反射，使得電磁波無法逃出地球范圍。然而，就像一枚硬幣總有正反兩面一樣，來自地球以外的中波和短波波段的電磁輻射也無法透過地球的電離層到達地面。低頻射電探測儀和低頻射電頻譜儀的出世，將為科學(xué)家提供在月球背面和月球空間開展低頻射電天文研究的絕佳起步機會。

離載人登月還有多遠

從嫦娥一號到嫦娥四號，中國的航空航天技術(shù)發(fā)展極為迅速，但離載人登月還有一段距離，其中的一大難題就是宇航員如何承受來自太空的輻射。地球上空一直有兩層“保護傘”保護著我們，一層是地球磁層，另一層是地球大氣層。大部分宇宙高能粒子在磁層中被偏轉(zhuǎn)、束縛，即便逃脫了磁層的束縛，還要面臨大氣層的抵擋，這些粒子打到大氣層上，會被減速，并被分裂成更小的粒子。月球上可沒有這兩層“保護傘”，太陽宇宙線會直接打到月球表面，宇航員會直接受到輻射損傷。要避免受到傷害，就要知己知彼，然而目前國際上關(guān)于月球輻射情況的有效數(shù)據(jù)幾乎是空白。所以嫦娥四號探測到的數(shù)據(jù)對載人登月計劃至關(guān)重要，相信有了這些數(shù)據(jù)，載人登月也就不遠了。