中國首“登”月背一年

　　國家主席習近平在2020年新年賀詞中說，嫦娥四號在人類歷史上第一次登陸月球背面，長征五號遙三運載火箭成功發(fā)射，雪龍2號首航南極，北斗導航全球組網(wǎng)進入沖刺期，5G商用加速推出，北京大興國際機場“鳳凰展翅”……這些成就凝結(jié)著新時代奮斗者的心血和汗水，彰顯了不同凡響的中國風采、中國力量。

　　2020年1月3日，恰逢嫦娥四號登陸月背一周年，讓我們一起回顧“嫦四”的月背之旅。

　　2020年1月2日，正值中國傳統(tǒng)節(jié)日臘八節(jié)。在距離地球約38萬公里的月球背面，嫦娥四號著陸器和“玉兔二號”巡視器分別于當天14時11分和20時30分完成第十三月晝工作，按地面指令完成月夜模式設(shè)置，順利進入月夜休眠。

　　從嫦娥四號登陸月背至今，人間已經(jīng)走過一輪春夏秋冬，玉兔二號月球車隨嫦娥四號探測器來到“天河基地”，算來已經(jīng)度過了第13個月晝。

月背漫步

　　“玉兔二號”在月背晝行夜伏，截至目前，累計行駛357.695米;在月背復(fù)雜的空間環(huán)境與地質(zhì)條件下正常工作時間已遠遠超出設(shè)計壽命，成為人類歷史上在月面工作時間最長的月球車。

　　行進過程中，全景相機作為“玉兔二號”的眼睛，拍攝月表高分辨率的彩色圖像;月球車身后兩條長長的尾巴是測月雷達，可以探測月壤厚度和結(jié)構(gòu);紅外成像光譜儀可對月表物質(zhì)成分和可利用資源開展調(diào)查。

月背漫步

　　“小兔子”一邊四處拍照留影，搭載的各類科學載荷同時開展空間環(huán)境探測，在月球履行地球各國的科研合約。中國和瑞典聯(lián)合研制的月表中性原子探測儀用于分析太陽風、月塵、月球逃逸層;中德聯(lián)合研制的月表中子與輻射劑量探測儀主要評估月球表面的輻射危害，為后續(xù)登月提前撐起“保護傘”。

　　除了預(yù)設(shè)的科研計劃外，月背行走還有新發(fā)現(xiàn)。第九個月晝期間，“玉兔二號”在月背的撞擊坑中發(fā)現(xiàn)了不明膠狀物質(zhì)，地面操作人員周密設(shè)計了行駛方案，對撞擊坑的深度和濺射物分布等成功進行了科學探測。

　　在“玉兔二號”四處漫步時，嫦娥四號著陸器留在“天河基地”，一邊獲取月球背面南極-艾特肯盆地著陸區(qū)地形地貌高清彩色圖像，一邊監(jiān)視“玉兔二號”月背巡視移動。

嫦娥四號著陸區(qū)“天河基地”

　　背向人間，沒有人類活動的干擾，月背一片寧靜。在嫦娥四號著陸器上，中國研制的低頻射電探測儀天線已展開到位，突破了地球電離層的屏蔽，能聽到宇宙間更遠的“聲音”。嫦娥四號探測器與“鵲橋”中繼星上荷蘭研制的低頻射電載荷，一同監(jiān)聽著來自宇宙深處的微弱電磁信號，這些數(shù)據(jù)將為研究恒星起源和星云演化提供重要資料。

嫦娥四號著陸器、巡視器

　　據(jù)中國探月工程網(wǎng)公布的消息，嫦娥四號工程地面應(yīng)用系統(tǒng)已向科學研究核心團隊發(fā)布了11批科學探測數(shù)據(jù)，總數(shù)據(jù)量為7.23G，共計530個數(shù)據(jù)文件。

鵲橋連線

　　在距離月球約6.5萬公里的地月拉格朗日L2點，嫦娥四號中繼星“鵲橋”以每秒1公里的速度飛行，為嫦娥四號著陸器、巡視器與地面站提供測控與數(shù)據(jù)傳輸。

　　“鵲橋”中繼星承擔著3項重任，負責把著陸器和巡視器獲取的科學數(shù)據(jù)傳回地球，并通過中繼通信鏈路提供著陸器和巡視器的測控支持。在完成通信中繼任務(wù)的同時，中繼星上還攜帶低頻射電探測儀、激光反射鏡等科學技術(shù)試驗載荷，開展科學探測和新技術(shù)試驗。

嫦娥四號中繼星鵲橋工作示意圖

　　“鵲橋”上天架起了地月之間的通信橋梁，還牽起國際空間合作的紅線。“鵲橋”中繼星上配置的荷蘭低頻射電探測儀，是目前距離地球最遠、可長期工作的空間射電天文臺;哈爾濱工業(yè)大學環(huán)月微衛(wèi)星“龍江二號”上的沙特微型成像相機在軌期間累計完成30次成像，成功獲取了清晰的月球雨海局部影像圖，包含波斯灣、紅海、地中海、阿拉伯半島等區(qū)域的地月合影等多幅科學探測影像;中方團隊與荷蘭、德國合作伙伴拍攝的“最美地月合影”照片在英國《獨立》報和美國《科學》雜志上刊發(fā)，引起廣泛關(guān)注。

“喜鵲開屏”

　　在軌運行一年后，“鵲橋”中繼星運行良好，據(jù)“鵲橋”中繼星總設(shè)計師張立華介紹，當前中繼星需定期進行在軌維護，每次維護需要消耗80克燃料，預(yù)計衛(wèi)星還有10年壽命。

人間求索

　　據(jù)嫦娥四號探測器產(chǎn)品保證經(jīng)理吳學英介紹，在這一年里，嫦娥四號著陸器和“玉兔二號”月球車均狀態(tài)平穩(wěn)，工作正常。

　　目前有3個地面團隊指揮操作月球車的行駛和科學探測，其中“科學團隊”對月球車發(fā)回的科學數(shù)據(jù)進行分析，提出科學探測需求及下一步的探測目標;“計劃團隊”根據(jù)科學家提出的探測需求制定探測計劃，確定巡視器需到達的探測點和探測順序;“操控團隊”編制指令，實施科學探測計劃。

航天科技集團嫦娥四號任務(wù)團隊部分成員

　　在工程應(yīng)用方面，嫦娥四號任務(wù)取得諸多創(chuàng)新，首次實現(xiàn)月球背面與地球的中繼測控通信;突破了月球背面小范圍崎嶇復(fù)雜地形靈活機動避障的安全著陸技術(shù);首次實現(xiàn)全球布局深空網(wǎng)，開展我國在軌6個月球探測器的精準測控;國內(nèi)首次研制和應(yīng)用同位素電源，實現(xiàn)月表溫度連續(xù)測量;運載火箭多窗口、窄寬度發(fā)射和入軌精度達到國際先進水平。

　　在團隊的通力協(xié)作下，嫦娥四號任務(wù)取得了豐碩的科研成果。嫦娥四號科研團隊已在國內(nèi)外知名學術(shù)期刊陸續(xù)發(fā)表20余篇科學成果，重構(gòu)了嫦娥四號月背下降軌跡，對著陸點進行了精確定位。中國科學團隊利用嫦娥四號就位光譜探測數(shù)據(jù)，證明月球背面南極-艾特肯盆地存在以橄欖石和低鈣輝石為主的深部物質(zhì)，初步證實了月幔的物質(zhì)組成。

　　用無數(shù)的汗水與淚水換來月背圓夢的嫦娥四號團隊，也迎來了鮮花與掌聲。習近平總書記在人民大會堂會見探月工程嫦娥四號任務(wù)參研參試人員代表時強調(diào)，太空探索永無止境。我國廣大科技工作者、航天工作者要為實現(xiàn)探月工程總目標乘勝前進，為推動世界航天事業(yè)發(fā)展繼續(xù)努力。

　　同時，嫦娥四號團隊受到國際的廣泛贊譽。2019年11月，英國皇家航空學會為嫦娥四號任務(wù)團隊頒發(fā)2019年度團隊金獎，這是學會成立153年來首次向中國項目頒獎;2019年12月，中國嫦娥四號探月任務(wù)獲得國際月球村協(xié)會頒發(fā)的優(yōu)秀探月任務(wù)獎，成為該獎項首批獲獎項目。

　　2019年年末，長征五號遙三運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場一飛沖天，進一步驗證了我國發(fā)射更重的航天器或?qū)⒑教炱魉拖蚋h深空的能力。

長征五號遙三運載火箭奔向蒼穹

　　月球背面是人類長久以來的未知區(qū)域，嫦娥四號成功登陸月球背面創(chuàng)造了歷史，這是一個新的起點。2020年，嫦娥四號將在月背繼續(xù)工作，遠望中國航天向星辰大海進發(fā)。