嫦娥四号为什么要登陆到月球背面?

火星叔叔郑永春


由于潮汐锁定现象,月球背面一直背对着地球,所以地球上的我们没有办法直接观测到那里。迄今为止,能够看到月球背面的只有绕月飞行的探测器以及当年的阿波罗宇航员。直到现在,还没有任何探测器或者人类在月球表面登陆。因此,月球背面一直十分神秘,嫦娥四号就是为了登陆月球背面去做开创性的研究。

至于为什么很难登陆月球背面,这与我们在地球上看不到月球背面的原因是一样的,月球背面会挡住信号,阻隔了探测器与地球进行实时通信。为了解决这样的问题,需要有一颗中继卫星。在今年5月份,我国已经成功发射了鹊桥号中继卫星,它运行在远离月球的地月第二拉格朗日点(L2)的晕轨道上,在这里传输信号不会被月球挡住。

预计在今年12月份,嫦娥四号将会发射升空,并在不久后实施月球背面的软着陆任务,这将会是人类太空探索史上的一个里程碑。此外,嫦娥四号携带的月球车刚刚开始了征求名字的活动,大家可以尝试给月球车起名字,最终采纳的名字将会在今年10月份公布。


火星一号


嫦娥四号的中继星刚发射成功,发射它的目的就是要满足嫦娥四号登陆到月球背面之后信号的中继传输的问题。因为在月球背面飞行和着陆的探测器会由于月球的阻挡而不能直接与地球上面的操控人员进行联系,所以在发射嫦娥四号前要发射一颗中继卫星 ,那么我国发射嫦娥四号为什么要选择月球背面作为登陆地呢?我认为主要有三个目的。



第一个目的,开展深空射电观测。

在整个地月系中,没有比月球背面更好的深空观测环境了,这里没有地球上反射的光线,在不受太阳光照射的时候,几乎不会受到其他较强电磁波的干扰,也不会受到人类发射的各种无线电波和光线的干扰,可以说是非常的宁静,可以监听到地球上根本听不到的宇宙微弱电磁信号,而且这里有着众多的环形山,具有建设巨型射电望远镜的最佳条件,是天文学家梦寐以求的深空天文观测之地,可以为宇宙起源,外星生命和文明寻找,宇宙中的天体演化等等方面提供进一步的观测资料。


第二个目的,建立星球探索中转基地。

由于地月潮汐的作用,月球已被地球锁定,永远一面向着地球,因此月球的背面将会时刻背向地球,如果从这里出发进行行星间的有人探测、开发和旅行,由于月球引力小和围绕地球运行的原因,那么飞船的发射相对将会省力一些,因此在月球的背面建立行星间的星球探索中转基地也将是一个理想的选择。

第三个目的:首次探测月球背面环境和地质情况。

在未曾有人涉足的地方,你第一个做了,你才有权利对别人说自古以来。月球表面是人类至今未曾涉足的地方,美国人虽然有多次登月活动,但都没有去月球的背面,我们的嫦娥四号登陆月球,也是人类探测器第一次在这个地方着陆,并且这里的地质情况与月球对向地球的一面有所不同,比如这里更多地遭受了小行星的撞击,研究这里的地形地貌,地质情况,和月壤成分等对于小行星的活动,乃至月球和地球的形成,都具有重要的辅助意义。

所以相对于在月球正面登陆而言,嫦娥四号选择月球背面登陆也具有很重要的意义,而且也可以说是一种别具匠心的选择。


科普大世界


1972年,阿波罗17号完成人类最后一次登月之后,地质学家、阿波罗17号宇航员——哈里森.施密特曾建议美国国家航空航天局,尽快发射阿波罗18号飞船,登陆到月球背面的齐奥尔科夫斯基撞击坑考察。遗憾的是,阿波罗登月计划就此中止,阿波罗18号并没有实施,登陆月球背面的愿望也一直无法实现。那么,嫦娥四号为什么要去月球背面,登陆月球背面比登陆正面的技术难度是否会更大?

在月球背面飞行和着陆的探测器,由于月球本身的阻挡,不能直接与地球进行通信。地面控制人员无法了解飞船的运行状况,也无法把测控信号传输给飞船,进行各种飞行姿态操作。如果是在月球上空数十至数百千米高度飞行的探月卫星,在通信中断的情况下,还可以依照惯性保持原姿态继续飞行。但是,对于在背面着陆的月球车和登月舱,如果没有地面控制人员经常监测飞行轨道,发送控制信号,就无法实现安全着陆。所以,嫦娥四号要安全着陆,首先需要发射一颗中继卫星 ,探测器和地面控制信号均通过中继卫星转发给对方。

月球背面是开展射电观测的好地方!

对天文学家而言,月球背面是一片难得的宁静之地。由于宇宙中的天体离我们十分遥远,电磁信号十分微弱。所以,天文学家很希望在完全宁静的地区建造望远镜,监听来自宇宙的微弱电磁信号。在地球上,我们日常生产生活的电磁环境对射电观测产生了大量的干扰。而在月球背面,月球本身阻挡了来自地球的各种干扰信号,因而可以监测到地球上无法分辨的电磁信号。这些信号将为研究外星生命、恒星起源和星云演化提供重要资料。

除此之外,月球背面的地质状况不同于月球正面,那里更古老,保留着月球形成之初的原始状态,对研究月球和地球的早期地质历史具有重要价值。由于风霜雨雪和地质运动,这些早期地质历史在地球上早已消失殆尽,而在月球上保存完好。


火星叔叔郑永春


由于地球和月球之间的力的相互作用,月球的自转和公转周期相同,这意味着地球上的我们看到的永远是它的同一面。这种现象叫作潮汐锁定,而能够被我们看到的一面,被称为月球的正面,另一面则被称为月球的背面。它就好像是月球神秘的背影,人类对其知之甚少。

1959年,苏联月球3号探测器环绕月球飞行并拍照,第一次为世人展现了它的样貌。然而直至今日,人类尚未实现任何探测器在月球背面着陆。嫦娥4号计划的实施将弥补这一空白。

然而登陆月球背面有许多挑战。其中之一便是着陆器与地球指挥中心的通信如何实现。由于通信信号在宇宙中沿直线传播,和光线类似,因此我们无法直接与月球背面的设备进行通信(就好像我们不能直接看到月球背面)。工程师们必须想办法在太空中架起一个“桥梁”,让它能够同时与地面指挥中心和嫦娥4号通信。

这个桥梁就是提前升空的“鹊桥”中继卫星。它将围绕着位于地球与月球连线的延长线上(月球外侧)的第二拉格朗日点(L2),在跟随月球运动的同时沿光晕轨道进行运动,实现中继通信。这一中继通信构想最早于1967年提出,美国宇航局曾计划在阿波罗17号任务中实施,但受限于当时的技术未能实现。如果“鹊桥”顺利入轨,将是世界上第一颗成功在地月L2点使用光晕轨道运动的卫星。


天马行文


中国探月计划,嫦娥一、二、三号探测器均圆满完成既定目标。

嫦娥四号月球探测器原为嫦娥三号月球探测器备用替代品,按计划于18年上半年发射中继星,下半年发射嫦娥四号月球探测器,将搭载长征三号乙型运载火箭


升空,在月球背面软着陆,


并派遣月球车进行月面巡视,考验月夜生存能力以及对月球表面地貌与地质结构、化学成分、月球内部构造


进行详细检测为以后的载人登月计划创造良好条件

如果嫦娥四号进展顺利,将成为我国第一个地外着陆巡视探测器,为以后的深空测探遥感指控技术做出贡献,由于着陆地点位于月球背面,遥感指控信号会受到一定影响,月球背面非常适合做低频射电实验,估计到时候会做一些科学实验,


后续的嫦娥五、六号探测器将完成载人登月壮举,










并建设可以提供用作星际移民中转站和用作科学实验的月亮城,








月亮城建好后,利用月球引力小的先天优势发射载人飞船前往火星进行科学探索,


建立火星科技生活城,寻求改造火星让其成为地球文明的第二故乡,


并通过数百年的努力让火星变成生机盎然的生命之星。








a回眸一笑百媚生e


嫦娥就住在背面,这次我们上去一定要把她接回来!


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