中國(guó)首“登”月背一年

　　國(guó)家主席習(xí)近平在2020年新年賀詞中說，嫦娥四號(hào)在人類歷史上第一次登陸月球背面，長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭成功發(fā)射，雪龍2號(hào)首航南極，北斗導(dǎo)航全球組網(wǎng)進(jìn)入沖刺期，5G商用加速推出，北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)“鳳凰展翅”……這些成就凝結(jié)著新時(shí)代奮斗者的心血和汗水，彰顯了不同凡響的中國(guó)風(fēng)采、中國(guó)力量。

　　2020年1月3日，恰逢嫦娥四號(hào)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(guó)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(hào)著陸器和“玉兔二號(hào)”巡視器分別于當(dāng)天14時(shí)11分和20時(shí)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(jìn)入月夜休眠。

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

月背漫步

　　“玉兔二號(hào)”在月背晝行夜伏，截至目前，累計(jì)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(shí)間已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)壽命，成為人類歷史上在月面工作時(shí)間最長(zhǎng)的月球車。

　　行進(jìn)過程中，全景相機(jī)作為“玉兔二號(hào)”的眼睛，拍攝月表高分辨率的彩色圖像;月球車身后兩條長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴是測(cè)月雷達(dá)，可以探測(cè)月壤厚度和結(jié)構(gòu);紅外成像光譜儀可對(duì)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(xué)載荷同時(shí)開展空間環(huán)境探測(cè)，在月球履行地球各國(guó)的科研合約。中國(guó)和瑞典聯(lián)合研制的月表中性原子探測(cè)儀用于分析太陽風(fēng)、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(cè)儀主要評(píng)估月球表面的輻射危害，為后續(xù)登月提前撐起“保護(hù)傘”。

　　除了預(yù)設(shè)的科研計(jì)劃外，月背行走還有新發(fā)現(xiàn)。第九個(gè)月晝期間，“玉兔二號(hào)”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(jì)了行駛方案，對(duì)撞擊坑的深度和濺射物分布等成功進(jìn)行了科學(xué)探測(cè)。

　　在“玉兔二號(hào)”四處漫步時(shí)，嫦娥四號(hào)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(hào)”月背巡視移動(dòng)。

嫦娥四號(hào)著陸區(qū)“天河基地”

　　背向人間，沒有人類活動(dòng)的干擾，月背一片寧靜。在嫦娥四號(hào)著陸器上，中國(guó)研制的低頻射電探測(cè)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(yuǎn)的“聲音”。嫦娥四號(hào)探測(cè)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(hào)，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(hào)著陸器、巡視器

　　據(jù)中國(guó)探月工程網(wǎng)公布的消息，嫦娥四號(hào)工程地面應(yīng)用系統(tǒng)已向科學(xué)研究核心團(tuán)隊(duì)發(fā)布了11批科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)，總數(shù)據(jù)量為7.23G，共計(jì)530個(gè)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(diǎn)，嫦娥四號(hào)中繼星“鵲橋”以每秒1公里的速度飛行，為嫦娥四號(hào)著陸器、巡視器與地面站提供測(cè)控與數(shù)據(jù)傳輸。

　　“鵲橋”中繼星承擔(dān)著3項(xiàng)重任，負(fù)責(zé)把著陸器和巡視器獲取的科學(xué)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(cè)控支持。在完成通信中繼任務(wù)的同時(shí)，中繼星上還攜帶低頻射電探測(cè)儀、激光反射鏡等科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)載荷，開展科學(xué)探測(cè)和新技術(shù)試驗(yàn)。

嫦娥四號(hào)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(guó)際空間合作的紅線?！谤o橋”中繼星上配置的荷蘭低頻射電探測(cè)儀，是目前距離地球最遠(yuǎn)、可長(zhǎng)期工作的空間射電天文臺(tái);哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)月微衛(wèi)星“龍江二號(hào)”上的沙特微型成像相機(jī)在軌期間累計(jì)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(xué)探測(cè)影像;中方團(tuán)隊(duì)與荷蘭、德國(guó)合作伙伴拍攝的“最美地月合影”照片在英國(guó)《獨(dú)立》報(bào)和美國(guó)《科學(xué)》雜志上刊發(fā)，引起廣泛關(guān)注。

“喜鵲開屏”

　　在軌運(yùn)行一年后，“鵲橋”中繼星運(yùn)行良好，據(jù)“鵲橋”中繼星總設(shè)計(jì)師張立華介紹，當(dāng)前中繼星需定期進(jìn)行在軌維護(hù)，每次維護(hù)需要消耗80克燃料，預(yù)計(jì)衛(wèi)星還有10年壽命。

人間求索

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

　　目前有3個(gè)地面團(tuán)隊(duì)指揮操作月球車的行駛和科學(xué)探測(cè)，其中“科學(xué)團(tuán)隊(duì)”對(duì)月球車發(fā)回的科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出科學(xué)探測(cè)需求及下一步的探測(cè)目標(biāo);“計(jì)劃團(tuán)隊(duì)”根據(jù)科學(xué)家提出的探測(cè)需求制定探測(cè)計(jì)劃，確定巡視器需到達(dá)的探測(cè)點(diǎn)和探測(cè)順序;“操控團(tuán)隊(duì)”編制指令，實(shí)施科學(xué)探測(cè)計(jì)劃。

航天科技集團(tuán)嫦娥四號(hào)任務(wù)團(tuán)隊(duì)部分成員

　　在工程應(yīng)用方面，嫦娥四號(hào)任務(wù)取得諸多創(chuàng)新，首次實(shí)現(xiàn)月球背面與地球的中繼測(cè)控通信;突破了月球背面小范圍崎嶇復(fù)雜地形靈活機(jī)動(dòng)避障的安全著陸技術(shù);首次實(shí)現(xiàn)全球布局深空網(wǎng)，開展我國(guó)在軌6個(gè)月球探測(cè)器的精準(zhǔn)測(cè)控;國(guó)內(nèi)首次研制和應(yīng)用同位素電源，實(shí)現(xiàn)月表溫度連續(xù)測(cè)量;運(yùn)載火箭多窗口、窄寬度發(fā)射和入軌精度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　在團(tuán)隊(duì)的通力協(xié)作下，嫦娥四號(hào)任務(wù)取得了豐碩的科研成果。嫦娥四號(hào)科研團(tuán)隊(duì)已在國(guó)內(nèi)外知名學(xué)術(shù)期刊陸續(xù)發(fā)表20余篇科學(xué)成果，重構(gòu)了嫦娥四號(hào)月背下降軌跡，對(duì)著陸點(diǎn)進(jìn)行了精確定位。中國(guó)科學(xué)團(tuán)隊(duì)利用嫦娥四號(hào)就位光譜探測(cè)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(shí)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(mèng)的嫦娥四號(hào)團(tuán)隊(duì)，也迎來了鮮花與掌聲。習(xí)近平總書記在人民大會(huì)堂會(huì)見探月工程嫦娥四號(hào)任務(wù)參研參試人員代表時(shí)強(qiáng)調(diào)，太空探索永無止境。我國(guó)廣大科技工作者、航天工作者要為實(shí)現(xiàn)探月工程總目標(biāo)乘勝前進(jìn)，為推動(dòng)世界航天事業(yè)發(fā)展繼續(xù)努力。

　　同時(shí)，嫦娥四號(hào)團(tuán)隊(duì)受到國(guó)際的廣泛贊譽(yù)。2019年11月，英國(guó)皇家航空學(xué)會(huì)為嫦娥四號(hào)任務(wù)團(tuán)隊(duì)頒發(fā)2019年度團(tuán)隊(duì)金獎(jiǎng)，這是學(xué)會(huì)成立153年來首次向中國(guó)項(xiàng)目頒獎(jiǎng);2019年12月，中國(guó)嫦娥四號(hào)探月任務(wù)獲得國(guó)際月球村協(xié)會(huì)頒發(fā)的優(yōu)秀探月任務(wù)獎(jiǎng)，成為該獎(jiǎng)項(xiàng)首批獲獎(jiǎng)項(xiàng)目。

　　2019年年末，長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)一飛沖天，進(jìn)一步驗(yàn)證了我國(guó)發(fā)射更重的航天器或?qū)⒑教炱魉拖蚋h(yuǎn)深空的能力。

長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭奔向蒼穹

　　月球背面是人類長(zhǎng)久以來的未知區(qū)域，嫦娥四號(hào)成功登陸月球背面創(chuàng)造了歷史，這是一個(gè)新的起點(diǎn)。2020年，嫦娥四號(hào)將在月背繼續(xù)工作，遠(yuǎn)望中國(guó)航天向星辰大海進(jìn)發(fā)。