2019年1月3日上午10点26分，中国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，成为人类首次在月球背面软着陆的探测器，首次实现月球背面与地面站通过中继卫星通信。这次意义不仅是国内首次，在世界上也意义非凡。接下来小编带你通过几个问题简要了解嫦娥四号。
1嫦娥四号在月球背面是如何降落的？
▲嫦娥四号动力下降
2018年12月8日发射后，嫦娥四号很快达到了第二宇宙速度，直奔月球而去。在经过6天的飞行之后，来到了月球附近，并且成功实施了近月点“太空刹车“，被月球的引力捕获，进入距月面平均高度约100公里的环月轨道。
22天之后，2018年12月30日，嫦娥四号又再次实施“太空刹车”，成功进入近月点高度约15公里、远月点高度约100公里的椭圆环月轨道，为此次降落月球表面创造了良好的基础。
这是登陆示意图
动力学下降阶段可分为以下步骤：
1、通过主减速阶段使嫦娥四号轨道速度降低，并下降至8公里的高度；
2、通过快速调整期进入落月姿态；
3、在反推火箭发动机的托举下，逐渐下降高度至100米，稍作悬停，对着陆区域进行检测寻找安全的落点；
4、进入躲避障碍阶段，最后30米缓速落月。
相对于嫦娥三号，嫦娥四号着陆区地形复杂，难度更大。
在降落到目标区域后，着陆器和巡视器组合体要完成一系列步骤：着陆器太阳能帆板打开，着陆器转移机构解锁展开，巡视器太阳帆板、桅杆展开，巡视器移动到着陆器转移机构上，着陆器转移机构解锁、下降，巡视器从着陆器转移到月面，完成两器互拍后分别展开探测工作。
2嫦娥四号降落在月球背面什么位置？
▲冯·卡门环形山位于月球背面的位置
嫦娥四号的着陆点位于月球背面南极的冯·卡门环形山（Von Kármán crater），冯·卡门环形山是一座巨大的古撞击坑，直径大约180公里，形成于约45.5亿-39.2亿年前，以著名的匈牙利裔美籍工程师西奥多·冯·卡门（Theodore von Kármán）的名字命名。
▲NASA月球轨道勘测飞行器（LRO）拍摄的冯·卡门环形山
冯·卡门环形山位于更大的艾特肯盆地（Aitken basin）中，它以美国宇航员罗伯特·格兰特·艾特肯的名字命名。这是太阳系内已知的最大、最古老的撞击坑。其90%的面积都分布在月球背面。该盆地保存了原始月壳的岩石，具有极高的科学研究价值。
▲艾特肯盆地盆地直径大约2500公里，相比之下，月球的直径仅3500公里可见其巨大。红色代表高海拔地
为了保证嫦娥四号平稳降落，着陆地点必须要足够平坦。此外，还要有适合的光照，冯·卡门环形山所在的纬度既能够保证有充足的光照，又不至于被炽热的阳光直射。
月球背面与月球正面的地形有很大不同。在月球的正面，分布有大量的月海，占正面总面积的31%。月海并不是月球上的海洋，而是指月面上比较低洼的平原，就是用肉眼能够看到的那些黑暗色的斑块。阿波罗11号宇航员就在名叫“静海”的地方登陆。在月球背面则布满了大大小小的环形山，月海面积仅占1%。
3月球为什么有个背面？
要想解释清楚这个问题，就要从潮汐力讲起。我国钱塘江大潮就能直观看到潮涨潮落现象，这是由于太阳和月球对地球的潮汐力。
由于月球比太阳近得多，对地球的潮汐力大约是太阳的两倍，因此我们着重考虑月球对地球的潮汐力。地球和月球其实可以看做一个双星系统，月球的非均匀引力场加上地球绕系统质心的转动，使得地球靠近月球的一侧和远离月球的一侧都会隆起一个“鼓包”，这两个“鼓包”都会对地球自转有刹车作用，这也是为什么地球会越转越慢的原因，过几年就会增加一个闰秒。同理，地球的潮汐力以同样的方式作用到月球，使月球的自转逐渐变慢，最终使得自转周期等于公转周期，不再继续变慢，这种现象在天文学上叫“潮汐锁定”。
冥王星和卡戎的自转都已经潮汐锁定，它们两个只能每天面面相觑，彼此看不到对方的后背。潮汐锁定后的月球，就只有一面朝向地球了，就好像一个人围绕你一圈圈看一样，你只能看到他的正面，无法看到后背。
当然，由于月球存在一种”天平动“的现象，在地球上能够看到月球的面积可达59%。主要是由于月球的轨道其实是一个椭圆以及自转轴与白道面有一个倾角造成的。
4前苏联和美国对月球背面的观测
▲1959年，人类首次拍摄到月球背面照片
三号”探测器就首次拍摄到了月球背面，并把图像成功传回地球，并制作了世界第一个月球仪。1965年，前苏联“探测器三号”在飞掠月球时，又传回了25张更清晰的月球背面的照片，从照片中可以看到有一条长数百公里的链状排列的环形山。根据这些珍贵的照片，新的月球仪包含了月球95%的表面。
▲阿波罗8号拍摄的月球背面
我们都知道阿波罗11号飞船完成人类首次载人登月的壮举，阿姆斯特朗的“个人一小步，人类一大步”的名言仿佛在脑海回荡。在此之前，1968年12月阿波罗8号首次进入月球轨道，完成环月飞行后返回地球，三位宇航员成为第一次用肉眼看到月球背面的人类。从那时起，飞往月球的宇航员都曾在月球轨道上空亲眼看到过月球背面。
1962年，美国宇航局的“徘徊者”月球探测器由于计算机出现故障无法工作，最终撞击在月球背面粉身碎骨，成了首颗在月球背面硬着陆的探测器，当然是没有发回任何有用的资料。
1966年到1967年，美国宇航局通过“月球轨道飞行器”项目的系列探测器获取了大量有关月球背面的信息。
▲2010年，美国宇航局的“月球勘测轨道飞行器”（LRO），拍摄到了更加清晰的月球背面照片
閱讀更多 Creative鋪子 的文章
