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勇敢！无畏！出发！嫦娥四号奔向月球背面

2018年12月8日02时23分，搭载嫦娥四号月球探测器的长征三号乙运载火箭顺利升空，“嫦娥”再次开启耗时约半个月的“奔月之旅”。 2018年12月8日02时23分，搭载嫦娥四号月球探测器的长征三号乙运载火箭顺利升空， 嫦娥 再次开启耗时约半个月的 奔月之旅 。与之前 奔月 的姐妹们不同，这次嫦娥四号瞄准的是人类探测器从未抵达过的月球背面， 不论是探地形还是探月壤成分，嫦娥四号都是代表人类第一次获得一手数据 ，嫦娥四号探测器项目执行总监张熇如此说。美国《福布斯》杂志12月5日文章称，中国开展的是一项勇敢无畏的登陆月球使命。

嫦娥四号这次 奔月之旅 将实现三个国际首次、一个国内首次。即，国际上首次月球背面软着陆和巡视探测，国际上首次月球拉格朗日L2点中继与探测，国际上首次月基低频射电天文观测，国内首次实测月夜期间浅层月壤温度。

由于月球自转周期和公转周期相等，加上被地球潮汐锁定，地球强大的引力让月球总是一面朝向地球，所槽形托辊以我们在地球上只能看见月球的正面，而背面永远也看不见。月球背面到底是啥样，嫦娥四号将第一次身临其境触摸它。

古人观月，并非完全看不到月球背面。据五院科研人员介绍，月球存在着 天秤动 ，像钟摆一样来回摆动，因此，至少有10%至20%的月球背面的边缘地带可以从地球上看到，比如一个跨越1000千米的撞击盆地东海。

1959年10月7日，苏联 月球三号 探但是并不是所有的实验机都合适软包装材料的拉伸实验测器传回月球背面的第一张照片后，月球背面的 真容 就第一次被揭开了。化工包装依照这些珍贵的照片资料，苏联在1960年11月6出版了第一份月球背面地图，一年之后，又制作了第一个月球仪，更加清晰的呈现出月球背面的初步特征。在1965年7月20日，苏联 探测器三号 传送回了25张画质更好的月球背面照片，分辨率比 月球三号 高了许多，从照片中可以看到月球背面有一条长数百千米的链状陨石坑。1967年，苏联根据这批照片出版了包含4000个新发现的月球背面地形目录的地图，同年发布了第一份比例为1:5 000 000完整的月面图和修订后完整的比例为1:10 000 000月球仪，月球95%的表面都在上面呈现了出来。

人类首次与月背面对面是在1968年， 阿波罗八号 在进行载人登月任务试验的时候，宇航员威廉 安德斯看到的。他描述说， 月球背面看起来像我在孩提时玩过一段时间的沙堆，它们全都被翻起来，没有边界，到处是一些碰撞痕和坑洞 。从那时开始， 阿波罗十号 一直到 阿波罗十七号 的宇航员都曾看到过月球的背面。

2010年12月21日，据美国媒体报道，美国国家航空航天局的 月球勘测轨道器 拍摄了一组 惊人 的月球背面照片，这些照片的解析度是以往所拍月球背面照片的106倍，所呈现的细节精细程度也创下了历史纪录。根据这些最新照片数据，美国宇航局绘制了月球背面数字海拔地形图，地形图直观地揭示了月球背面的地形。

这次嫦娥四号面临的将是什么样的着陆环境呢？据航天科技集团五院专家介绍，乍一看上去，月球背面这张 面孔 并不漂亮，那是一张 麻子脸 ，陨石坑的数量比月球正面要多的多，放眼望去随处可见，密密麻麻的。月背的 皱纹 也多，布满了沟壑、峡谷和悬崖，而月球正面相对平坦的地方比较多。另外还有几处巨大的 痤疮 ，暗斑中的物质与月面的普通物图1 脊柱动态中立系统(Dynesys)动态稳定系统质相比有着很大的不同，这种现象似乎能够说明月球背面由于毫无遮拦的暴露在太空里，因而遭遇了大量天体的直接撞击。经年累月，月球就像一个盾牌，为地球挡住了陨石，守护了地球的安全。

月球背面还是个 厚脸皮 ，它的月壳从整体来讲比正面要厚。究竟是什么原因导致月壳厚度不一样，众说纷纭，是天文学界的一个未解之谜。不过， 厚脸皮 为月球背面的 白肤色 提供制止用户对装备进2.开关门或从炉内取测试物时,不得让物品与门上胶边接触,以防胶边被破坏和缩短寿命.行不恰当的改动了佐证。照片显示，月球背面巨大的陨石坑都呈现出白色，好象从来没有暗色的熔岩从上面流过。科学家们研究认为，由于月球背面的月壳很厚，熔岩无法溢出，而正面月壳很薄，熔岩很容易破缝流淌在表面，所以颜色比正面要 白皙 的多。

此外，月球正面月海很多，而月球背面却只有3个，它们的名字分别叫东海、莫斯科海和智海。月球正面有许多巨大绵延起伏的山峦，而背面却不像正面那么多。

由于目前还没有宇航员或月球车登上月球的背面，因此，我们对它的详细情况除了借助照片判断，其它的知之不多。而嫦娥四号探测器，为人类逐步揭开月球背面的神秘面纱迈出了关键的一步。

人工智能协助发射

据《环球时报》了解，这是长征三号甲系列运载火箭第五次执行探月工程发射任务，此前这款中国的金牌运载火箭家族已成功将嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、探月工程三期再入返回飞行试验器送入预定轨道，可以称得上是嫦娥奔月的 专属列车 。

不过这次嫦娥四号奔赴月球背面，对发射提出了更高要求。据金志强总指挥介绍，为满足嫦娥四号进入远地点约42万公里的地月转移轨道的入轨精度要求，嫦娥四号任务火箭设计入轨精度相比嫦娥三号提高了30%以上。此外这次发射每天有两个发射窗口，其中第一个发射窗口有效宽度2分钟，46分钟后进入第二个发射窗口，窗口宽度仅1分钟。为确保火箭可以在发射窗口要求时间内准时发射，研制团队对轨道设计和产品可靠性都进行大量改进。

值得一提的是，当前热门的人工智能技术也融入运载火箭的智慧化发射中。据介绍，研究团队通过大数据和智能搜索技术，输入火箭整个生命周期中的多次试验和故障数据记录，自动记忆并学习故障高发薄弱环节，结合专家系统等推理工具，克服高密度发射期人员频繁更换、现场经验不足导致数据分析时间长等缺陷，有效提高数据分析的深度与准度，最终实现运载火箭智慧化发射监测。

太空等待的 鹊桥

在漫长喷涂材料的 奔月之旅 中， 嫦娥 在浩瀚的太空中也并不 孤单 一位专一的 情郎 已经跨越几十万公里路程，在深空中等待着。这就是6个月前发射的嫦娥四号中继星 鹊桥 。据介绍，嫦娥四号探测器要到月球背面安家落户，首先遇到的就是它与地球不仅相隔遥远的地月距离，而且还要隔着通信信号无法穿透的月球。

为保障地球与月球背面之间的通信联系，让嫦娥四号与地球之间的数据传输不受阻挡，2018年5月21日，通信中继星 鹊桥 奔向太空，前往位于月球至地月拉格朗日L2点的预定轨道，开始搭建地月信息联通 鹊桥 的航程。

在这半年中， 鹊桥 会经历一段没有光照的日子。专家透露，没有太阳照射的时候，阴影区的温度是零下200摄氏度左右，最冷的地方将达到零下230摄氏度，在如此严寒下， 鹊桥 在太空中需要经历严酷的考验。为了使它在 冰窖 似的环境里不被 冻坏 ，研制中，科技人员除了采用特殊的材料外，还进行了大量的极端环境下的试验，有效保证了这些天线能够应对严酷环境的考验。

为迎接嫦娥四号的到来，2018年11月9日至11月23日，研制人员对 鹊桥 中继星进行了一次在轨的 体检 。 体检 报告显示， 鹊桥 非常健康！

为探察月球背面而 脱胎换骨

许多航天迷都知道，嫦娥四号原先是嫦娥三号的备份星，但据抓总研制嫦娥四号探测器的航天科技集团五院（以下简称 五院 ）的科研人员介绍，在嫦娥三号圆满完成任务后，嫦娥四号被赋予了新的担当 实现人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。为此嫦娥四号已经 脱胎换骨 ，成为全新的航天器。

据介绍，嫦娥四号任务的科学目标都是在月球背面完成的，包括实现月基低频射电天文观测，月球背面巡视区形貌、矿物组份探测和月球背面巡视区浅层结构探测。月球背面没有来自地球的无线电波的干扰，是进行射电天文观测的最佳场所，如果能利用这一自然地形架设无线电望远镜，就好像把 天文台 搬到了月球背面。嫦娥四号着陆器在月球背面软着陆后，将开展月基低频射电天文观测研究，预期还可以获得一批原创性的科学成果。 因为没有别的探测器到过月球背面，所以不论是探地形还是探月壤成分，应该都是人类第一次获得一手数据 ，嫦娥四号探测器项目执行总监张彩电熇说。

嫦娥三号着陆区是月球正面的虹湾。那里布满了月海玄武岩，地势较为开阔、平坦，位于大型撞击坑、月海、高地（山脉）交汇地区，有利于科学勘察目标的选择，当然也有利于与地球的通信联系。据嫦娥四号探测器副总师吴学英介绍，嫦娥四号的主着陆区为月球背面靠近南极一个叫冯 卡门撞击坑的地方，这里着陆区面积比虹湾地区小了许多，因为月球背面山峰林立，大坑套小坑，很难找出再大一些、平坦一些的地方，供嫦娥四号安身。因此，嫦娥四号着陆器在凸凹不平 巴掌大 的地方软着陆，需要具有比嫦娥三号更准确的着陆精度。

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