嫦娥四號“月背探險”背後:選點、落地、數據中繼皆難點

嫦娥四号“月背探险”背后:选点、落地、数据中继皆难点

中新網南京4月12日電(記者 朱曉穎)中國嫦娥四號為何選擇“月背探險”?著陸地點為何選擇月球背面南極-艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑?嫦娥四號項目總體難點在哪裡?11日晚,嫦娥四號探測器系統總設計師、火星探測器總設計師孫澤洲回到母校南京航空航天大學,向南航學子講述嫦娥四號背後故事。

嫦娥四号“月背探险”背后:选点、落地、数据中继皆难点

11日晚,嫦娥四號探測器系統總設計師、火星探測器總設計師孫澤洲回到母校南京航空航天大學,向南航學子講述嫦娥四號背後故事。南航萱

——嫦娥四號為何選擇“月背探險”?

2019年1月3日,中國“嫦娥四號”探測器成功在月球背面著陸,實現了人類航天器首次在月球背面巡視探測,率先在月背刻上了“中國足跡”。

孫澤洲介紹說,到目前為止,世界上約有20個航天器著陸在月球正面。前蘇聯的Luna系列,美國的勘探者系列、阿波羅系列,中國的嫦娥三號等均落在月球正面。

嫦娥四號奔月之前,月背還是一片尚無人類航天器踏足的“無人區”。

孫澤洲表示,嫦娥四號選擇“月背探險”有其特殊科學意義:一是,這已不再是普通探測月球表面的情況,而是要對月球更深層的地質構造進行探究,對人類研究行星的形成與演化具有重要意義;二是,地球上很難探測到來自宇宙中的微弱的低頻射電,而月背就像一個天然屏障,屏蔽了地球低頻輻射照射,因此是空間射電天文觀測理想位置,這也是為了期待對宇宙的低頻射電觀測有新的科學發現。

嫦娥四号“月背探险”背后:选点、落地、数据中继皆难点

11日晚,南京航空航天大學舉辦嫦娥四號研製團隊校友思政公開課。南航萱

人類首張黑洞照片北京時間10日晚在全球多地同步“驚豔”亮相。

孫澤洲進一步告訴中新網記者,這次人類對黑洞照片的“沖洗”,是通過射電天文觀測來實現的,而嫦娥四號同樣是利用月背天然屏障進行低頻射電觀測,只是頻段不同。

——著陸點為何選擇月背南極-艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑?

2019年1月3日,嫦娥四號探測器自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑內,並傳回人類探測器在月球背面拍攝的首張圖片。

孫澤洲表示,著陸區須有科學探測的意義和價值,同時,著陸地點的選擇,也受到工程實踐的約束。

他說,嫦娥四號探測器著陸在南極-艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑有諸多因素。一是地理因素。月球背面地勢起伏崎嶇,著陸的區域整體上比較平坦,能在月背大大小小的坑中找到一塊平坦的地方著陸,是很不容易的。同時,南極-艾特肯盆地是太陽系最古老、最大的撞擊坑,最深處可達到7到8公里,這就為探測月球深層地質構造創造了便捷的條件。二是,著陸地點同樣受到工程實踐約束。不同的著陸點,對探測器的能源、熱控設計要求大不相同,嫦娥四號利用了很多當時嫦娥三號的產品,因此只能在相對有限的約束條件下選擇著陸點。

——嫦娥四號項目總體難點在哪裡?

在孫澤洲看來,在月背複雜地形軟著陸、地月數據中繼,是嫦娥四號項目的兩個最大難點。

他表示,月背地勢崎嶇,這意味著滿足著陸安全條件的區域小,要求我們必須實現高精度、高可靠著陸。同時,月球背面無法與地球進行直接通信,這就要求我們要進行數據中繼,實現不間斷的全時中繼覆蓋,並且要在多重約束下完成中繼系統設置。

孫澤洲表示,嫦娥四號著陸器和“玉兔二號”月球車喚醒後工作正常。從目前運行狀況看,中國嫦娥四號在月面上已開展第四月晝工作,所攜帶的載荷均已正常工作,紅外成像探測、測月雷達探測、中性原子探測等多方面獲得了大量有效數據。經初步判斷,探測結果符合預期。截至目前,“玉兔二號”月球車已在月面行走累計178米。

嫦娥四号“月背探险”背后:选点、落地、数据中继皆难点

——嫦娥系列研製過程中是否遇到過低谷?

30多歲就加入嫦娥團隊、歷經嫦娥系列研製過程的孫澤洲向中新網記者坦陳,嫦娥系列研製過程中遇到很多困難,低谷也很多。

“從嫦娥一號,到嫦娥三號,到嫦娥四號,過程中應該說很多新技術、新產品出現過很多反覆,甚至出現過重大技術方案調整的情況,這些都是我們最困難的時候。”他說。

他表示,科研道路上,遇到小技術問題時,要舉輕若重;遇到挫折時,則需舉重若輕,展現良好的心態和狀態,鼓勵團隊攻堅克難。

在中國航空航天人的共同不懈努力下,中國嫦娥四號探測器成功在月球背面著陸。孫澤洲透露,項目成功後,他給媽媽發微信報喜,告訴她一切順利。

孫澤洲說,中國的深空探測起步較晚。但是中國人的月球探測、火星探測不是簡單重走別人走過的路,有自己的特點。嫦娥五號預計於2019年底發射,實現採樣返回任務。這也是中國探月工程“繞、落、回”三步走戰略的最後一步。(完)


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