一枚遊戲科幻迷

因為月亮離我們真的很遠。

圖示：嫦娥四號，於12月8日2時23分，順利升空。踏上登陸月球背面的征程。它將代表人類首次登陸月球背面。它將在12日的16:42左右進行近月制動並進入月球軌道。所以，並不需要飛27天才能到達月球，只不過要降落到月球背面需要等待合適的時機，在這段時間內，它將繞月飛行。

古人說月上柳梢頭，人約黃昏後。但古人可萬萬想不到，月亮離大地的距離會遙遠到一光秒多，即光都需要走一秒多鍾才能到達。月地距離隨著月亮的運動，會有較大變化，最近時距離地球36.3萬公里，最遠時則為40.6萬公里，平均距離為38.4萬公里，這是因為月亮圍繞地球的軌道是一個橢圓形的軌道。

其次，嫦娥四號不是要撞向月球，而是要成為月球的衛星，然後再進行軟著陸，這讓它的速度也不能太快，否則將從月亮身邊飛掠而過，一去不回頭。

這張圖總結了嫦娥一二三號抵達月球軌道的時間。可以發現嫦娥二號和三號的抵達時間一致，並且比一號快了不少。

嫦娥一號到達月球軌道，花了大約十二天

嫦娥二號和三號到達月球軌道，則只花了大約五天時間。

但與嫦娥三號不同，這次奔月路，比“嫦娥三號”時的三十八萬公里多了四萬公里，多了10.5%，但並不需要消耗更多時間，因為這次的發射火箭不一樣。

27天中包含了繞月飛行的14~15天。

大多數時間其實是用在繞月飛行，等待著陸區的天亮！

和地球不同，地球的自轉週期是24小時一圈，所以地球的每個面都會在24小時的時間裡，經歷一次白天一次黑夜。但是月亮的自轉速度很慢，它要地球時的28天才自轉一週，而嫦娥四號到達月球時，正是月球背面進入黑夜的時刻，因此，它需要繞月飛行大約半個月的時間，才能再次等到月球背面太陽昇起的時刻。

圖示：月亮上的日出想象圖。

那為啥不選一個白天到達的時間發射呢？

因為，這事兒由不得我們。基於探月軌道的特殊性，從我國領土往月球飛，並不是每天都能飛的，如果錯開這次窗口12月8日-9日這兩天，就得等明年的合適時間才能再發射了。再說，這樣也不是沒有好處，這可以讓我國航天工程師們，有充足的時間，測試當嫦娥四號繞到月球背面後，是否能與鵲橋通訊衛星之間實現信號傳輸，並和地球取得聯繫。

三思逍遙

其實嫦娥四號完全不用飛行那麼長的時間，地球與月球的平均距離大約是40多萬公里！2006年使用Atlas V 551火箭發射的“新視野號”探測器，只用了不到9個小時的時間就穿過了月球軌道，同樣的距離阿波羅登月飛船用力3天！這是因為的發射速度是人類有史以來最快的，發射後就具備59384公里\\小時的速度。

（新視野號飛行軌跡）

這個速度不經過任何引力彈弓加速的情況下，只用了13個月就略過了木星軌道！又是同樣的距離伽利略號探測器卻用了4年！可見發射速度的重要性。新視野號經過這個太陽系第一大行星加速之後，又用了9年的時間終於抵達太陽系邊緣冥王星軌道，而它的前輩旅行者號整整用了41年走完這個距離。

（看得出來這27天內嫦娥四號飛船繞地球和月球好多圈）

旅行者號用了木星、土星兩次引力彈弓效應來加速，但是飛行速度還是比不上新視野號，在起跑線上就輸給了後者，這是決定它的星際旅程漫長的主要原因！我們的嫦娥四號探測器發射速度還不得而知，但是根據這27天的地月軌道機動時間不難斷定，我們的發射火箭能提供的速度並不高。

利刃軍事

嫦娥四號的登月之旅並非一蹴而就，前期需要做好充分的準備才能實施登月任務。從發射到最終登陸月球表面，嫦娥四號期間還需經過三大步驟，這就使它在太空中要飛行大約27天的時間。

第一步，地月轉移。火箭經過一千多秒的時間把嫦娥四號送入地月轉移軌道，這是一條近地點為200公里、遠地點為42萬公里的環繞地球橢圓軌道，嫦娥四號目前正在沿著這條軌道奔赴月球。經過4天的時間，嫦娥四號將會飛到地月轉移軌道的遠端，那時它將距離地球42萬公里。

第二步，近月制動。在嫦娥四號抵達地月轉移軌道的遠端之後，需要通過反推火箭給探測器減速。經過恰到好處的制動之後，嫦娥四號才能順利被月球的引力捕獲，從而以一個軌道高度為100公里的圓形軌道繞月飛行。

第三步，環月飛行。接下來的二十幾天，嫦娥四號會一直繞著月球飛行。在此期間，嫦娥四號會適時變軌進入近月面只有15公里的橢圓軌道。與此同時，嫦娥四號還會與在軌多時的鵲橋號中繼衛星進行通信連接，為最終著陸做好準備。

由於進行第一次近月制動時還是月球背面的黑夜，而月球的自轉週期大約為27.3天，所以嫦娥四號將要等上很長一段時間才能再次迎來月球背面的白天。選擇在月球背面的上午著陸，這樣嫦娥四號才能利用太陽能在月表開展各項工作。

火星一號

嫦娥四號為什麼要在太空中飛行27天那麼久才到月球？

據公開報道的資料嫦娥四號需要自12月8日凌晨2：23發射後，需要將近27天的時間才能最終到達艾肯特盤地，這對大家都比較熟悉的阿波羅登月只用了三天就到達月球實在有些漫長，但阿波羅載人且登陸正面....我們來看看為何要27天才能到達月球？

在討論這個問題之前，我們先來看看嫦娥三號是如何登陸月球的，因為嫦娥四號是三號的備份星，儘管載荷有所不同但結構一致發射火箭一致的情況下有極大的參考價值！

嫦娥三號是2013年的12月2日1：30發射，也是在凌晨！

12月6日時即已經進入100KM環月軌道

12月10日變軌進入遠月點100KM，近月點15KM的橢圓軌道

12月14日21：11分嫦娥三號在月面軟著陸成功！

從發射開始到降落，嫦娥三號大約用了半個月時間！但由於探月軌道的性質，發射時間隨月球位置而定的，如下圖所示！

從我國境內想月球發射探測器走的是一條追趕月球的軌道，由於當前火箭推力以及比衝的侷限性（從節省燃料、增大載荷考慮），都會選擇一條最經濟的軌道前往月球，因此這個時機是不多的，理論最經濟的軌道窗口一年只有一次，而且會隨時間推移時間上會有一些前後差異！

但是非常抱歉，這條軌道盡管前往月球是最經濟的線路，但此時卻是前往月球正面的，因為到達時候月球的正面剛好是白天，而嫦娥四號打算降落的位置卻是晚上！

由於地月系的潮汐鎖定，導致月球的圍繞地球公轉過程中，半圈是白天，半圈是黑夜，那麼月球公轉一圈是多久呢？27.3天，因此月球上大概13.6天是白天，13.6天是黑夜，這樣對嗎？

理論上是對的，但卻沒有考慮地球在太陽軌道上的位置，因此真正的月球白天+黑夜是29.53059天，這和30天一個月已經非常接近了，所以我們說半個月白天半個月黑夜沒毛病！

因此嫦娥四號與嫦娥三號一樣，到達月球100KM的環繞軌道時間並不久，5天左右即可到達，再幾天調整進入15KM近月點的登月軌道也就3-4天時間，但此時月球背面已經接近黑夜，降落就要摸黑工作，儘管嫦娥四號載有同位素電池，但那只是輔助保溫使用，真正的工作展開和月球車四處溜達，需要太陽光的支持！！參考嫦娥三號12天降落+接近15天等待，幾乎就是27天！等待是最折磨人的，但只能靜靜的等待！

嫦娥四號組合體的太陽能電池

嫦娥四號月球車的太陽能電池！

因此陽光在探月過程中非常關鍵，我們要確保在馮·卡門撞擊坑降落時是艾肯特盤地的清晨，保證以最大的白天時間來開展第一次月面探索工作！！

因此儘管嫦娥四號要不了幾天就已經到達月球，但卻只能在近月軌道上一圈圈的繞行，等到艾肯特盤地天亮了才能降落月球！

星辰大海路上的種花家

其實不是嫦娥四號要飛27天才能到，而是起飛和27天才能著陸。

這是因為嫦娥四號要登陸月球背面，釋放玉兔二號月球車進行月面探測，需要太陽提高照明和太陽能電池的電能，這樣可以節省所同位素電池的消耗，可持續工作更長的時間。

而嫦娥四號的發射日期是12月8日，農曆初二，當它到達月球附近時，已經接近農曆十五，農曆十五月球正面是白天，而月球背面則是晚上，也就是說，當嫦娥四號到達月球附近時，月球背面的著陸地點的白天已經是晚上了。

為了著陸後釋放月球車後就能獲得充足的太陽光來給月球車提供電能，計劃選擇了著陸地陽光充足的早上進行著陸。計劃著陸地點是馮·卡門撞擊坑，位於月球的東經173°-179°，南緯43°-47°之間。

而月球的經緯度是以正對地球面的中心為0點的。

也就是說它幾乎在月球的正背面。來張背面圖看看具體位置吧。

所以它的早上也就要到大約27天后了。

星宇飄零2099

在關於嫦娥四號的前期報道中，其實我們已經得知，她的這次空間飛行任務分為2個部分，一是繞月軌道飛行，一個是月球背面的科研探測。題目所說的27天，其實就是繞月軌道飛行的過程。

具體而言，嫦娥四號的繞月軌道遠日點為42萬公里，按飛行順序來分又能區分為“繞地飛行停泊軌道”，“奔月過渡軌道”，“月球衛星軌道”，完成了這三個階段的太空機動之後，嫦娥四號才會進入在月面著陸前的下降段，最後實現月面軟著陸，開始月面的天文、物理、化學和生物學等多項研究。

大家都知道，上一次搭載玉兔的嫦娥三號航天器的繞月軌道遠日點行程是38萬公里，這次是42萬公里。為什麼會多出4萬公里呢？因為上一次是在月球正面軟著陸，這一次是在背面，一正一背就差了4萬公里。不過，這4萬公里的距離，對於空間技術相對成熟的中國而言並非難題，就像是開汽車錯過最短距離轉彎路口，換成在下一個路口再轉是一個美日。

在這42萬公里的行程中，嫦娥四號還要按需調整飛行速度和軌道機動參數，而且在接近月球的過程中，也不是完全意義上的走道，還會有相應的科研測試項目，也就是說，嫦娥在太空的每一步，都不會白走。嫦娥四號在月球背面軟著陸也有專門的程序控制，控制指令由先期發射的“鵲橋”號中繼衛星中轉，並保證著陸時間是在月球背面的太陽光照時段，便於以月球車展開工作。

軍林天下

中國嫦娥四號探月器在8日凌晨已成功發射，進入遠地點42萬公里，近地點200公里的軌道，大約要27天后進入降落程序。在近月點開始實施制動，進入100公里環月軌道。

據航天集團設計師介紹：探測器成為月球的衛星，然後再著陸到月球。跟月球有個交會的過程，機會短暫又唯一。因為與月球交會時，從兩條路過來的兩個物體，只有在這時做相對應的減速，兩物體才能成為一體。

嫦娥四號在8日凌晨兩點半，跨越萬里來到月球后，嫦娥四號不能著急著陸，它繞月飛行的時間比嫦娥三號要多十幾天（27天）。為什麼呢？

據報道，經精準計算後，嫦娥四號定在月球背面的上午著陸。工作人員在第一次近月制動後，軌道面到著陸區上方時，正好是著陸區晚上。而為了探測器落一到月球上就有充分的太陽光能，以便展開工作，就需要在月球白天著陸，由於月球的自轉週期剛好是28天。也就是說在月球上的一天，相當於地球上的一個月，所以月球黑夜繞月飛行的嫦娥四號探測器，就要等上大約半個月才能讓它趕在月球的白天實施著陸。

嫦娥四號升空時間和著陸時間都經過精確的計算和設計，以保證這次月背軟著陸圓滿成功。

弄潮科學

2018年12月8日2點23分，嫦娥四號在西昌衛星發射中心成功發射，將於27天太空飛行之後著陸於月球背面，開啟了新一輪的探月之旅。雖說嫦娥四號是嫦娥三號的備份衛星，但這次嫦娥四號科學意義和嫦娥三號截然不同，嫦娥四號將嘗試人類首次登陸月球背面的壯舉，對月球背面進行一些列科學和工程研究。

很多人可能有點疑惑，不是說發射成功了嗎？為何嫦娥四號還要經過27天太空飛行才能夠登月呢？

其實，登陸月球看似簡單，但真正實施起來過程是非常複雜的，特別是登月軌道的和登月時間的選擇，都是需要經過大量的計算才能夠得出的。而登月的路線已不是一個直線，是分步驟分階段一點一點地飛往月球，然後再調整軌道降落在背面。下面是一張常用的登月軌道模擬圖：

從途中我們可以看出，嫦娥四號發射後並不是立馬奔向月球的，而是先繞地球幾圈，等到得到的速度足夠大，再利用地球的引力彈弓效應進入奔月軌道，向月球飛去。等到了月球的引力範圍後，嫦娥四號還需要再次降低自己的速度和高度，保證能夠安全登陸月球，這中間就要花費不少的時間。

另外一方面，月球自轉一次需要28天，也就是說，月球的一個晝夜要28天時間。而目前月球背面處於黑夜，所以嫦娥四號還需要等到月球背面剛好時候白天的時候才能夠登月。因為嫦娥四號在月球夜晚不僅獲取不到太陽光，而且溫度還極低，會極大增加登月風險。

圖：嫦娥四號登月過程總結圖

所以，零零總總的時間算下來，嫦娥四號得在太空中飛行27天才能夠得到一個極佳的登月時間，實現月球背面軟著陸。

科學探秘頻道

嫦娥四號探測器今日凌晨成功發射，預計將會30天后在月球背面實現軟著陸。地月距離大約是38萬公里，嫦娥四號奔月過程並不是簡單的從A點到B點的過程。

其實無論是發射時間還是登月時間都是精確到分秒的。中間要考慮很多的問題，例如著陸的時間要選在月球的白天，這樣可以保證充足的太陽光照用以月球車工作。我們知道月球的自轉週期大約是28天，而嫦娥四號進入繞月軌道是月球的黑天，所以需要不斷的軌道調整大約需要半個月的時間到白天才可實現著陸。

嫦娥三號的奔月軌道遠日點達到38萬公里，而嫦娥四號的奔月軌道遠日點達到了42萬公里，相對來說嫦娥四號要走一條較遠的奔月路線，這條軌道按飛行順序分為繞地飛行的停泊軌道，飛向月球的過渡軌道，繞月飛行的月球衛星軌道和在月面降落的下降著陸段。

以上是我的簡單回答，這裡是科學黑洞，感謝你們的關注與點評。

科學黑洞

嫦娥四號作為嫦娥三號的備份星，在嫦娥三號任務成功後就擔任了登陸月球背面的使命，今天凌晨兩點二十三發射的嫦娥四號是人類歷史上第一顆著陸月球背面的探測器，嫦娥四號將為我國的月球事業做出重大貢獻。

雖然月球是距離地球最近的天體，平均距離只有38萬公里，但是航天器登陸月球並不是簡簡單單的飛到月球然後降落就行了，而是需要進行復雜的變軌和時間調整，從而保證合理利用每一份燃料和每一秒時間。

嫦娥四號的月面活動主要能源是太陽能電池板，因而必須要在月球背面朝向太陽的時候才能降落，而月球的自轉週期是28天，所以嫦娥四號必須要不斷調整軌道並且等待月球背面的白天。

嫦娥四號的奔月軌道要比嫦娥三號長一點，中間要經歷繞地球飛行的停泊軌道，前往月球的過渡軌道以及繞月球公轉軌道，最後才是下降到月球背面。

以上這些變軌都是需要很長時間來進行的，這是充分考慮到時間和燃料等因素的結果，各方面原因綜合起來就使得嫦娥四號的登月之旅長達近一個月。

其實歸根結底還是因為人類的科學技術太過於落後，不得不慢慢的靠變軌來登陸月球，相信幾十年之後，當我國建立自己的月球基地之後，往返月球的時間肯定會大大縮短。

關鍵字: 月球 嫦娥 四號