嫦娥四号登月到底是为了什么?

转角处的背靠背


嫦娥四号,主要就是要去登陆月之背面,月球虽然已经被美帝苏修登陆过很多次,还被美帝载人探测器插了旗子,但本质上还是块无主之地,既然是无主之地,那就要搁置争议,共同开发,特别是月球背面,咱们也得早早踏上一脚,以后才能说:“自古以来” 。
我们几百年前曾经错过了大航海时代,现在可不能错过星辰大海时代,月球只是个小小的码头而已。人类的航船还没有下海。
凌晨2点多的时候,我还在睡觉,嫦娥四号升空了。我老婆问我,嫦娥四号干什么去了,我迷迷糊糊说:到月球的背面,找御天敌去了。
我老婆大怒,揪我耳朵,说:“御天敌是什么玩意儿?说人话”。
我花了半天时间,才解释清楚,那是几年前一部美国电影《变形金刚:月黑之时》,擎天柱他们在月球的背面,找到了老领袖御天敌的躯体。
废话收起,我们来看看嫦娥四号,到底是去干什么了:
首先,登月不是个新鲜事儿,早在上世纪五六十年代,美苏争霸的时候,两国大搞宇宙空间探测竞赛,从1959年苏联月球探测器月球2号着陆月球以来,美苏两国加起来长达数十次登月,其中最著名的是美国“阿波罗计划”载人登月。而中国,作为新兴的全世界前三火箭技术和深空探测技术强国,也曾在2013年12月让嫦娥3号和玉兔号月球车成功登陆月球,并且传回了实时影像和照片。
但我们要注意,以上所有的登月,都是登陆于月球正面。
其实我们在地球上看到的月球,也都是月球的正面,由于引力的锁定,也叫“潮汐锁定”,月球永远只有一面朝着地球。这里科普一下,其实在月球形成的早期,月球并不是只有一面朝着地球的,那时候月球的自转速度比公转速度快,如果那时候有人类,甚至可以肉眼看到月亮在滴溜溜转,后来地月之间的距离拉开,月球自转速度变慢,月球自转和绕地公转的周期几乎一致。就变成只有一面朝向地球了。(不信的同学,可以拿两个鸡蛋自己演示一下,我敢保证你中学地理课肯定在睡觉)
1959年,苏联发射的月球3号探测器,在月球轨道上,拍下了一张月球背面的照片。后来的探测器又拍到了更多关于“月之背面”的照片,我们可以看到,月球背面的陨石坑,密密麻麻,就像一张大麻脸,比正面密集多了。这是由于天外陨石飞向地球的时候,先被月球的引力截获了,于是月球背面被砸得坑坑洼洼。
这一回的嫦娥四号,则是要登陆于月球背面,这是人类航天史上的头一遭。无论是美国还是苏联,他们的飞船和探测器,都未能去过月球背面。迄今为止,月球的背面还是人类着陆月球探测史上的空白,所以说,嫦娥四号这一回,也算是人类第一次触摸月球背面了。
但是登陆月球背面,是有难点的,因为月球总是正面朝着地球,那么背面的探测器就无法和地球通讯了,看过电影《阿波罗13号》的同学应该记得,当阿波罗13号绕到月球背面的时候,和地球直接的通讯就中断了,出现了一段时间的通讯盲区。所以,想要在月球背面登陆,需要解决通讯问题,不然地面上无法指挥遥控探测器着陆。
所以,中国航天人想出了一个方法,他们搭了一座“鹊桥”,也就是在月球背后的拉格朗日点上,提前设置了一颗通讯中继卫星,作为接下来地球和月球探测器、月球车之间通信的桥梁,称之为“鹊桥”。这个留在拉格朗日点上的“鹊桥”,早在今年五月份就发射到位了。
有人要问,什么叫做拉格朗日点?我敢保证你一定没有好好学大学物理和高等数学。拉格朗日点也叫做“引力平衡点”,一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点,在该点处,小物体相对于两大物体基本保持静止,这个点,就叫做“拉格朗日点”。鹊桥在拉格朗日L2点上,相对于地球和月球,都是相对静止的,所以它能保持一个稳定的位置,才能起到未来的“通讯中继”功能。
当年的嫦娥二号,就是直接飞奔拉格朗日L2点进的。如今这个鹊桥很重要,不但可以帮助嫦娥四号登陆月球背面,还能作为我们继续进行深空探测的通讯中继星,避免更多的飞船通讯被月球屏蔽。
其实,在环地月L2轨道上放一颗通讯卫星,来为月球背面的任务提供通讯中继,这个想法早在1972年就已由NASA戈达德空间飞行中心的轨道设计专家Robert Willard Farquhar提出来了,但直到四十多年后的今天,才将首次由中国的鹊桥号中继星实现。“鹊桥”长什么样子?下图就是今年珠海航展上展示的“鹊桥”模型。这是人类历史上首颗月球通讯中继星。
最后一个问题,嫦娥四号跑到月球背面登陆,是要干什么?完成什么任务?
主要是对月球背面环境进行更科学地探索和分析,看一看有哪些稀有元素矿物,看一看有没有地下水,有没有的氢的同位素,同时会研究微重力环境下植物成长的情况。甚至,还试一试可不可以在月球上“种菜”——中国28所大学一起做了一个重3公斤的容器,里面种上土豆,还弄几条蚕在里面养,叫做“月球迷你生态圈”,我大中华真是时时刻刻忘不了种地这件事......
言归正传,这次嫦娥四号,还携带了一大堆高科技照相机、分析仪器去登陆月球背面,与嫦娥三号相比,新增加了低频射电频谱仪、月表中子及辐射剂量探测器、中性原子探测器等先进仪器,可以更加科学全面地分析月球背面的天文环境和物质构成。
主要是要在月球背面的南极-艾肯盆地进行探测,这个南极-艾肯盆地,其实是月球背面南半球的一个巨星陨石坑所在地,它是目前所知太阳系内最大的陨石坑,直径约为2480 km,深度达12.8 km。你可以想象,当年是何等巨大的一个天体,撞击在月球上,才能形成如此壮观的一个“天坑”。
1998年月球勘探者号获取的矿物成分分布数据显示,南极-艾肯这里不仅富铁,而且富钍。所以这次嫦娥四号的任务,就包括实地勘测南极-艾肯这个巨大的撞击盆地。当年的巨大撞击,有可能激发出了月球内部的物质,甚至包括“月幔”,嫦娥四号如果能够探测到这些物质,就有可能分析出月球的物质构成。
所以,星辰大海,始于足下,我们就等着嫦娥四号登陆月球背面的哪一刻吧。

平原公子


嫦娥四号为登月为了什么?我来畅所欲言下:

嫦娥四号是嫦娥三号的备份星。嫦娥三号已经成功完成了任务,那么嫦娥四号要去月球,就要找点没玩过的玩玩,否则科工局不给买门票啊。去月球背面,就是一个简单、有力的理由:因为没人去过!

我们目前对月球背面的了解,仅有轨道器拍摄的照片,包括前苏联的、美国的和咱们嫦娥自己拍的。嫦娥四号将成为人类首个着陆在月球背面的探测器。行星科学很大程度上沿袭了地球科学的价值取向。看那些地学专家,出门习惯性的带个锤子,看见没见过的石头土块,不敲敲打打就不舒服。光从照片上哪能得到第一手的地质、资源信息呢?所以从科学价值的角度来说,干前人没干过的事,无疑是最直接的也是最有力的理由。

第一:感觉需要请求灵魂画手来张示意图解释一下所谓中继卫星、地月L2是咋回事。地月L2是一个点,但其轨道不是一个点,所以可以靠该轨道上的卫星同时对地对月通信。

第二:嫦娥四号采用的轨道应该是Lissajous轨道。我试图用OmniGraffle整个示意图,结果还是整不出来,无奈只好又请来了灵魂小画手:

上图红色的线给出了从地球发射飞行器到地月L1、L2轨道的一种方法。火箭把飞行器送到地球大椭圆轨道之后,飞行器利用自己的推进器一圈一圈加速到地月转移轨道,然后沿着平行于地月系统平面的轨道再转移到垂直于地月平面的轨道,绕L2转;还可以从L2再沿着平行于地月系统平面的轨道转移到L1,绕着L1转。

so,当一个任务同时具备了科学价值、应用价值和技术价值的时候,有什么理由不去开展呢?


那些热门事



我国的嫦娥工程从开始到现在已经十几年了,期间经过嫦娥一号和二号的绕月测绘,到后来的嫦娥三号和月兔月球车对月球进行实地考察,而现在的嫦娥四号将降落到月球背面进行考察。

嫦娥工程的最终目的是把航天员送上月球并且在月球建立基地,但是在这之前还要对月球进行全面的了解,嫦娥四号就是全面了解月球的一部分,更准确的说嫦娥四号是首个实地考察月球背面的探测器,将在月球背面展开一系列科学实验和射电观测。


嫦娥四号只是计划的一部分,之后的嫦娥五号将实现在月球表面取样并且返回地球的任务,2保守估计2030年前后我国就能派航天员登上月球并且成功返回,再进一步就是在月球背面建立基地。

建立月球基地之后就要开始开发月球资源了,到时候海量的氦三和各种金属将产生丰厚的经济利益,而这一切都需要嫦娥四号这样的探测器先把月球了解个大概才行。

从小处说嫦娥四号以及嫦娥四号是为了科学,从大处说是为了我国不错过将来的太空时代,可以肯定本世纪內人类的开发重点就会从地球转向太空,如果到那时候我国才开始自己的月球计划,那么等我们到月球上后就会发现月球上已经插满了美国国旗。


宇宙探索未解之迷


嫦娥四号登月到底是为了什么?

其实嫦娥四号只是去再就业的,要不然它的命运就只能在博物馆里度过了....因为它只是嫦娥三号的备胎,而三号异乎寻常的顺利直接将备胎置于极为尴尬的境地!

但备胎所有工作都已经完结了,除了火箭没准备以外,其他所有的都已经完备!如果其余生在博物馆里那实在是太可惜了,因此探月工程给它安排了一个新任务!

上图黄圈处就是月球背面艾肯特盘地内的冯卡门环形山,嫦娥四号将要登陆于此!它与三号结构100%一致,仅仅是载荷有所不同,因此可以确信它的落月过程和三号不会有什么区别!我们可以先来看看它是如何落月的!

三号的落月过程,可以确信四号也会如此!

尽管是备胎,但它却比嫦娥三号的主角更要令人瞩目,因为它的任务是去月球背面,这在航天史上是从未有过的,而且因为地月潮汐锁定的关系,月球背面的通讯任务需要在L2点中继卫星支持,因此嫦娥四号的其中一个亮点就是深空通讯中继技术!

第二个亮点则是艾肯特盘地,它是太阳系中最大最古老的撞击坑,其保留了最为原始的物质,对于月球与太阳系的起源也许有着至关重要的作用,这算是高大上的任务了哈,从太阳系诞生的角度上来欺负大家....哈

第三个则是月球背面极为干净的电池环境,展开微波背景辐射中的中长波观测也许能取得意想不到的结果,则是从宇宙诞生的角度来告诉大家,四号很重要!!

当然对于中国还有更为重大的意义,因为深空与月球以及火星登陆,这些都离不开各种锻炼团队以及技术的PROJECT实施,通过各种技术验证,最终整合起来的就是星辰大海,这是我们中华民族终极的目标,尽管现在距离还很遥远,但总有一个时刻要迈出第一步...而现在正当时!


星辰大海路上的种花家


嫦娥四号是嫦娥工程的其中一步,主要是释放着陆器实施地面勘探。

它是第一阶段的:绕、落、会中的第二步——落。其实早在五年前,嫦娥三号就已经完美完成了“落”的任务,而作为嫦娥三号后备的嫦娥四号便无需再执行初始设计的任务。经研究决定改变初始在月球正面降落勘探的任务,变成着陆月球背面实施月面勘探。这将是人类有史以来首个月球背面软着陆的人类飞行器。

相对于面向地球的月球正面,月球背面得天独厚的环境,没有来自地球的各种长波干扰,在某些波段的天文观测环境是非常干净的环境。另一方面,对月球背面土壤成分、地质环境的探测也为以后建造月球基地开发月球资源提供有用数据。同时也有助于我们了解月球构造、起源。

月球背面有着与正面截然不同的地貌,现在人类对月球背面的了解相当低,嫦娥四号的月背探测有望为我们提供相关科研材料。虽然这似乎是计划外的一步,却也是相当有意义的一步,我国已走在所有国家前面。。◕‿◕。


星宇飘零2099


嫦娥四号,是中国国家航天局嫦娥工程,第二阶段登月探测器,嫦娥三号的备份星。嫦娥四号登月到底是为什么?是对月球背面南极艾特肯盆地开展着陆巡视探测,实现人类首次月球背面软着陆巡视考察。




满园春6688



嫦娥四号的登月对于人类而言,是一次重要的太空探索转折点!!

首先,人类在70年代登月时,只是在月球的正面;而且随着冷战的结束,由于没有军备竞赛的压力,人类对于太空的探索也相应少了很多(毕竟这是一个花钱费时费力且短期没有回报的事儿)


其次,月球的背面由于不受太阳的干扰,可以安装低频射电探测仪;这对于我国的通信和太空探测而言是一次巨大的提升;因为通信控制必须借助一颗拉格朗日的中继卫星来实现。如果没有这个中继卫星,几乎无法与地球通信,可以看做登录月球背面对于未来探索太空而言,是一次前置活动,技术的积累。


最后,月球背面的低温对于人类的设备而言也是一次很好的考验和检测;另外就是月球背面的有很多陨石坑,这种深坑与地球上的地震、潮汐引力关系的变化有着密不可分的关系,了解并掌握他们对于我们控制地球上一些因引力造成的自然灾害预防有很好的研究作用。


以上供参考!


DQ视角


到上面目的是安装长期发射信息源,这次是否成功,还不知道,有一件事主要上面没大气层保护,太阳辐射强,对人体危害巨大,就因为上面无法生存,才不辞而别的。



我爱祖国美139


应该在月球哪儿抛下这些生命


沪生泉
2018-06-2510:09


我在短文《月球上会不会出现细胞生命体》中说,即使月球上没有细胞生命体存在,也有可能使得细胞生命体存在的条件。我理由很简单:因为在地球上类似月球那样恶劣环境中和太空舱外,都发现细菌存在。

鉴于上述,我提出建议:在月球上抛下动物,或植物,并放上一些极有生命力的菌类生命体。那么,在月球何处抛下动物,或植物,并放上一些极有生命力的菌类生命体呢?

我简析如下:

其一,月球表面温度(t) -233~123℃,平均23℃。注意:这是月球二十七天的气温变化范围。这也就可能是月球细菌不能诞生的原因。因为月球虽然平均气温23℃,却只是一月中的瞬间,而细菌诞生需要持续多日的20~40℃气温。

由此得:多种分子生命体构成一个团粒群,即,单细胞生命体的细菌,必须有一个持续一定时间的平衡温度环境。(参见我的短文《这对概念对我们探究生命体是很重要的》)

显然,我们要在月球上制造一个持续一定时间的平衡温度环境比较难,所以,应该放弃在月球上做“诞生细胞生命体”的实验。

其二,在温度(t) -233~123℃范围内,都适合细菌存在。但是,在一个恒星月内,温度有这么大变化,细菌是否适应得了?地球上没有实例能证实这一点。不过,太空舱外发现细菌则说明:在温度这样大变化的环境中,细菌是能够存在的。

不过,为了稳妥起见,我以为:还是在温度变化相对小些的月球两极附近,抛下动物,或植物,并放上一些极有生命力的菌类生命体。


沪生泉


嫦娥蹬月,不仅是检验一个国家航空,航天的能力,探索月球资源,对未来资源开发打下基础,伴随世界格局的不断恶化,战争的缩影,不仅在地靣,在天空,也会波及月球上,因此可以说蹬月也具有战略意义,虽然现在还没有在月球上显漏岀,到底有何对战争有效可控手段,波及战争似乎遥远,但霸权主义一天不消失,就一天不能放松防御警惕,


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