嫦娥四號在月球背面怎麼發電?沒有光線怎麼拍照?

有理才噴


嫦娥四號將會在二十幾天後降落月球背面,它在月球背面可以照常利用太陽能進行發電,因為著陸那天剛好是月球背面的上午。因此,嫦娥四號著陸後也能在月球背面上通過可見光波段進行拍照。

月球背面不是黑暗的,就像月球正面一樣,月球背面也能夠被太陽光照射到,因為月球本身會在自轉。月球背面只是相對於地球來說,因為月球相對於地球是潮汐鎖定,但相對於太陽並沒有。月球繞地球公轉一週的同時,自身也會完成一圈自轉,時間都是27.32天,這就使得月球背面不能被地球上的我們觀測到。

然而,相對於太陽來說,月球沒有被潮汐鎖定。在月球自轉一圈的時間裡,月球相對於太陽只在空間中運動一小段距離,所以隨著月球自轉,整個月球都會被太陽照射到。只是因為月球自轉同時相對於太陽運動,就會導致月球的同一經度對準太陽的時間間隔要比自轉週期長了兩天,達到29.53天,這是月球的晝夜交替週期,又稱月球的太陽日。

在農曆新月時,月球背面會正對著太陽,整個月球背面都會被照亮。與此同時,月球正面背對著太陽,所以我們在地球上就看不到月球,因為太陽光沒被月球反射到地球上。上圖就是月球探測器在可見光波段拍攝到的月球背面。

嫦娥四號的任務進度已經考慮到月球緩慢自轉的影響,所以它會在二十幾天後登陸月球背面,因為那時正值月球背面的上午。這樣,嫦娥四號登陸月球背面之後,就能利用太陽能發電,也能進行拍照。


火星一號


事實上,這個問題有兩點需要注意。

一:月球背面並不是完全黑暗

二:核動力電池和太陽能發電交替使用

月球背面永遠背對地球,但背面也有白天。不是說人類看不見月球背面,它就是黑暗的,這不是掩耳盜鈴嗎?

月球自轉一週也是公轉一週。其白天14天,夜晚14天。所以月球背面也有一半的時間處於白天。這時候完全可以依靠太陽能板。當然嫦娥四號的光伏板都是頂級的,極具高效性!


於此同時,探測器必須攜帶核動力電池。嫦娥四號的核動力電池依靠是鈈238同位素產生的放射性能量實現的。

當然,嫦娥三號也攜帶核動力電池了,當時嫦娥三號的核動力電池輸出功率不行,只是用來在夜晚維持“體溫”。所以一到晚上,嫦娥三號就基本睡大覺了。

而嫦娥四號攜帶的核電池可以發熱,因為月面夜晚溫度甚至可以低至零下180℃,如果探測器不保溫,其中的一部分零部件就有可能凍壞了。於此同時,嫦娥四號的核動力電池在夜晚不僅可以給探測器保溫,還得完成對月面夜晚的溫度探測任務。這就要求嫦娥四號的核動力電池比三號的輸出功率要大的多。



這次嫦娥四號攜帶的238鈈同位素溫差發電機可以輸出至少2.5 W的電功率。不僅可以保溫,額外的能量還能提供給探測器動力完成夜間探測任務。

當然,到了白天,基本就靠太陽能板了,畢竟白天月面溫度可以高達120多攝氏度,不需要保溫了,還有太陽光可供使用。
但是核動力電池也隨時待命。畢竟月面探測任務很複雜,如果遇見坎坎坷坷,必須要用核動力電池提供更多的能量擺脫險境。


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這個問題好玩,而且一定代表性。

其實,月球也在自轉,上面的任何區域都能得到陽光普照,所以嫦娥四號探測器有太陽能電池板,提供電力供應。另外,月球的背面和黑暗是兩碼事。

古人就發現,我們在地球上看到的月球,似乎一直不變,都是同一張臉,所以在地球上都看到的月球一側被稱為正面,而月球的背面在地球上是永遠也看不到,這是由於月球繞地球公轉的週期和月球自身自轉的週期相同而導致的現象,在天文學當中把這種由於重力梯度使天體永遠以同一面對著另一個天體的現象稱為“潮汐鎖定”,被鎖定的一個半球會固定不變的朝向夥伴,這種現象在宇宙中普遍存在。

總結一下,月球和地球一樣,也在自轉,而且是同步自轉,儘管在地球上只能看到月球的一側,但月球的每個區域都能被陽光照射到,這和地球上一樣,黑夜和白晝會更替。



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答:月球背面也是有白天和黑夜之分的,嫦娥四號即將在月球背面登陸,白天使用太陽能提供電力,夜間使用同位素溫差電池(核電池)提供電力,其中核電池可提供30年的電力供應。


首先糾正大家的一個誤解,部分人會覺得月球背面永遠是黑暗——這其實是不對的!

月球自身存在自轉,而且自轉週期和公轉週期相等,在月球上也是有白天和黑夜的,考慮地球公轉影響,月球的一個晝夜就是農曆中的一個月(平均29.5天),所以月球上的一個白晝或者一個夜晚就是14.75天。

嫦娥四號和之前發射的嫦娥三號一樣,均採用太陽能供電與同位素溫差發電兩種能源供應方式;其中太陽能只有在白晝能使用,核電池在夜間提供電力,而夜間拍照可以使用閃光燈。


同位素溫差電池,是利用某些放射性同位素(比如:鍶-90,釙-210,鈈-238等等),它們在衰變時會釋放大量熱量,並在裝置內產生溫差,然後利用特殊材料產生溫差電動勢,從而把熱能轉化為電能。

在月球表面,白天溫差達150℃,夜間會降至-170℃,於是同位素溫差發電機除了提供電力外,在夜間還能作為熱源給設備供暖;同位素溫差發電本質上就是核能電池,能為設備提供30年的電力供應。


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月球的背面並不代表就是黑夜,月球28天自轉一週,所以月球上晝夜交替一次基本上要一個月,即月球背面有28天是晚上,28天是白天。所以嫦娥四號主要依靠月球背面的太陽光進行發電,而在晚上的時候則依靠同位素溫差發電與熱電綜合利用技術來維持嫦娥四號的基本運行。



嫦娥四號自2018年12月8號凌晨2點23分發射升空,大概要經過十幾天飛行姿態調整才能夠順利和月球交匯稱為月球的衛星。而此時嫦娥四號還不能夠立馬著陸,因為月球背面還是晚上。所以說嫦娥四號和月球交匯後,還需要再繞月飛行十幾天等待月球背面是白天的時候,才能夠開始著陸。著陸後由於是白天,所以嫦娥四號會立刻展開太陽能電池板進行光電轉化供能。而白天進行照片拍攝,也是最好的時候。



等到了晚上,由於晝夜溫差過大,無法利用太陽光進行發電,嫦娥四號會停止一些活動,只保留部分活動,並同時利用同位素溫差發電和熱電綜合利用技術發電供能。而且,這個時候嫦娥四號會啟動攜帶的紅外成像光譜儀進行成像,這種儀器在晚上也可以進行照片拍攝的。

所以說,即便是晚上,嫦娥四號也是可以繼續工作的。


科學探秘頻道


日蝕就可以說明了月亮背面也是可以曬太陽的




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嫦娥四號作為世界第一個首次登陸月球背面的探測器,不僅是我國的驕傲,而且相信有關嫦娥四號的許多東西也是大家關注的,比如它如何工作,工作壽命多長等等……

就像題中說的,背面沒有光線如何利用太陽能發電,如何拍照?我可以這樣說,沒有陽光自然太陽能電池板也就用不上,但是事實上,這裡存在一個誤區,就是月球背面不等於月球暗面。月球的背面和月球正面的光照時間就平均而言,二者是相同的。



月球因為地球的潮汐鎖定,永遠是一面對著地球,但不能因為這樣就說它沒自轉,仔細想來,沒有自轉我們反而能看到它的背面。它的自轉和公轉幾乎同步。而當我們夜晚抬頭看天時,總會覺得反射太陽光的月亮只有對著我們這一面是亮的,背面是不亮的,久而久之把月球暗面和背面混為一談了


所謂月球暗面,是指在特定時間不能被太陽照亮的月球半面。地球正面在有時候也是屬於暗面。滿月時,月球背面等同於暗面,而在新月(月全食)時,月球正面又反過來是月球暗面。其它時間正對我們這一面和背對我們這一面其實都有部分區域能夠得到光照,部分地區都是暗的,只不過隨公轉時間推移和位置的變化,正面和背面光照面比例不斷變化罷了。

所以月球背面和月球正面光照都差不多,13天半為一個交替週期。(公轉自轉時間大約為27天左右)。

嫦娥四號和其它月球車一樣也是採用蓄電池加太陽能雙動力源的,根據有光照和無光照的不同來變化使用。所以太陽能電池板和正面工作幾乎沒什麼兩樣,唯一有點區別的是背面因為月球遮擋對信號有影響。不過也只是暫時的。

至於說的拍照問題,前面不是說了嗎,是有光線的,再者,就算真的要在一片漆黑的地方拍我估計也沒什麼問題,拍小範圍的現在手機都可以了,還別提這種集中了一個國家科技精華的高精尖設備。


豆丁科學


題主怕是對月球“背面”的概念有誤解,月球的背面指的並不是黑暗面,而是人類在地球上永遠看不見的一面。月球背面也是有白天和黑夜的,由於地球的潮汐力月球的自轉和公轉同步,導致只有一個面對著地球,這種現象被稱為潮汐鎖定(同步自轉)

月球是有自轉的,那就說明月球也是有白天和黑夜的,陽光也和普照月球的每個角落。所以嫦娥四號在月球背面白天可以接收太陽能,晚上可以應用自身攜帶的同位素溫差電池供能。嫦娥四號探測器已經發射成功,但是還需要大約27天才能在月球背面著落。在這個時間內除了趕路,繞地、月旋轉調整外,更多的是等待月球背面白天的到來。從下邊嫦娥四號月球車可以看出來,它是有太陽能板的。

嫦娥四號探測器著落月球背面的時間被選定為月球上白天的“上午”,但是月球的晝夜交替一個週期大約是三十天,也就是說白天和黑夜大體上都是半個月。所以說不用考慮發電的問題,同時半個月的時間還是夠拍照的。


以上就是我的簡單回答,這裡是科學黑洞,歡迎你們的關注與點評。圖片來源網絡侵刪。


科學黑洞


首先更正一點,光電池用的是太陽光發電,不是用的目光發電!你看不到它不代表它曬不到太陽。月背比月正面光照時間並不短,而且不會發生月食現向。只要通訊才是個大問題,所以才先期發射了一箇中繼星。因該是在地月的格拉朗日點上。只要能聯繫上它就不會有太大的問題。


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首先要弄清一個問題,月球在圍繞地球公轉時,它也在自轉,只是它自轉的週期與公轉的週期相等(稱為潮汐鎖定):27.32天

因而,人們在地球上始終只看到了月球的一面,另一面看不到而已。

月球和地球一樣,能被陽光全部照亮,只是時間不同,並不是另一面沒有陽光。

所以嫦娥四號的太陽能帆板照樣能接受陽光而產生電能,可見光相機照樣對月面月貌進行攝影拍照。


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