2018-12-08 03:00 | 浙江新闻客户端 | 记者 刘晨茵 通讯员 蔡金曼
【视频】：实地拍摄“嫦娥四号”月球探测器发射现场（田巍 摄）
嫦娥四号探测器成功发射 梁珂岩 摄
记者从国防科工局、国家航天局获悉，12月8日2时23分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了月球探测的新旅程。嫦娥四号探测器后续将经历地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆，开展月球背面就位探测及巡视探测，并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星，实现月球背面与地球之间的中继通信。
嫦娥四号任务的工程目标，一是研制发射月球中继通信卫星，实现国际首次地月拉格朗日L2点的测控及中继通信；二是研制发射月球着陆器和巡视器，实现国际首次月球背面软着陆和巡视探测。
嫦娥四号的科学任务主要是开展月球背面低频射电天文观测与研究；开展月球背面巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究；试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究。
据了解，探月工程自2004年正式启动以来，中国航天坚持创新驱动发展，探月工程已经取得“四战四捷”。2007年，嫦娥一号任务实现绕月探测，实现了中华民族千年奔月梦想；2010年，嫦娥二号成功发射，获得国际最高的7米分辨率全月图和月球虹湾地区1.5米高分辨率局部影像图，飞至150万公里远的日地拉格朗日L2点进行环绕探测,此后对700万公里外的图塔蒂斯小行星进行高精度飞越探测，不断刷新中国高度；2013年，嫦娥三号成功落月并开展月面巡视勘察，探月工程“绕、落、回”三步走的第二步战略目标全面实现，嫦娥三号着陆器成为了在月球表面工作时间最长的人造航天器；2014年，再入返回飞行试验任务圆满成功，突破和掌握了航天器以接近第二宇宙速度再入返回关键技术，对我国月球及深空探测乃至航天事业的持续发展具有重大意义。探月工程各项任务的连续成功，开启了中国人走向深空、探索宇宙奥秘、增进人类福祉的时代。
2014年，嫦娥三号任务圆满完成后，国防科工局牵头组织开展了嫦娥四号任务实施方案调整的论证工作。综合考虑国际前沿、科学价值、经济和技术可行性等因素，最终确定了月球背面软着陆和巡视探测的总体方案。月球背面具有独特的电磁场环境和地质特征，特别适合开展低频射电探测等空间天文学研究和月球物质成分探测等科学研究，同时，月球背面着陆探测尚属国际空白，有利于增进人类对宇宙未知奥秘的认知。
嫦娥四号任务于2016年1月经国务院批准正式实施，包括中继星和探测器两次任务。“鹊桥”中继星于2018年5月21日在西昌卫星发射中心由长征四号丙遥二十七运载火箭成功发射，进入环地月拉格朗日L2点使命轨道，目前状态正常。
负责总研制嫦娥四号探测器的航天科技集团五院科研人员对浙江新闻客户端记者表示，嫦娥四号原先是嫦娥三号的备份星，在嫦娥三号圆满完成任务后，嫦娥四号被赋予了新的担当，经过“脱胎换骨”的设计，从“备份”变首飞。这次嫦娥四号任务的最大亮点，在于实现人类首次月背面软着陆和巡视勘察。专家表示，深入了解月球背面，对研究月球的起源和演变、调查月球地质和资源情况等有重要意义，有望取得重大天文学成果。
此次发射任务是长征系列运载火箭的第294次发射。
为增进国际交流与合作，扩大开放共享，嫦娥四号任务中，与荷兰、德国、瑞典、沙特开展了4项科学载荷方面的国际合作，搭载了3项由哈尔滨工业大学、中山大学、重庆大学等国内高校研制的科学技术试验项目。
探月工程重大专项由国防科工局牵头组织实施。嫦娥四号任务由工程总体及探测器、运载火箭、发射场、测控、地面应用五大系统组成。其中，工程总体由国防科工局探月与航天工程中心承担；中继星、探测器、运载火箭分别由中国航天科技集团有限公司中国空间技术研究院、中国运载火箭技术研究院、上海航天技术研究院研制生产；发射和测控任务由中国卫星发射测控系统部负责；地面应用系统由中国科学院国家天文台承担，有效载荷由中国科学院和中国航天科技集团有限公司相关单位研制。
“嫦娥四号”小贴士
嫦娥四号卫星简称嫦娥四号，或称“四号星”，是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造绕月探月卫星，主要任务是接着嫦娥三号着陆月球表面、继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。
2016年1月14日，中科院探月总体部负责人介绍，相关专家学者用了一年半的时间进行了论证，计划把“嫦娥四号”降落在月球背面。因月球有一面永远背朝地球，这一面又被戏称为“月之暗面”。
为了这项人类首次奔向月球暗面的计划，嫦娥四号在嫦娥系列基本结构不变的基础上，开启了“魔鬼升级”。
嫦娥四号月球车的突破与挑战
（嫦娥四号任务月球车外观设计构型）
1.着陆方式：近乎垂直降落突破导航控制技术
相较于月球正面，月球背面的地形则更为复杂，陨石坑更多，地势起伏更大，因此嫦娥四号不能像嫦娥三号那样以弧形轨迹缓慢着陆，为了不撞到峭壁，必须采取近乎垂直的降落方式。由于目前人类对于月球背面情况所知甚少，此次登月的难度更甚以往，因此着陆器还需具备很高的自主导航和避障功能。“四号星”本次任务的实施，将突破复杂地形环境条件下的导航控制技术，是一次工程技术和空间科学的双重创新。
2.通讯方式：通过“鹊桥”中继星与地面通讯
（嫦娥四号中继星“鹊桥”示意图）
由于月球整体的阻挡，月球背面成为与地面通信和测控的禁区。“鹊桥”中继星目前工作在地月拉格朗日L2点使命轨道，“鹊桥”将承担两大任务：一是遥测与遥控航天器，二是负责地球和嫦娥四号之间的信号传输。
3.工作时间：提升整体可靠性月夜也开展工作
和嫦娥三号“玉兔号”的月夜休眠策略不同，嫦娥四号月球车在月夜也要开展工作。月球一个月夜的时长相当于地球的14天多一点，且昼夜温差极大可达300℃左右，航天器裸露在外的电缆极易出现故障。因此在电缆摩擦方面进行了上千次实验之后，科研人员对月球车进行了优化与改进，提升了其整体可靠性。
4.能源供给方式：同位素温差发电与热电综合利用技术结合
嫦娥四号将采取新的能源供给方式——同位素温差发电与热电综合利用技术结合，也就是两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给。
当月夜来临，同位素热源将为仪器设备供热，保证航天器在-180℃的环境中不被冻坏，安然度过寒冷漫长的月夜。
5.世界上重量最小的月球车寿命或长于“玉兔号”
嫦娥四号月球车总重量140千克，是世界上重量最小的月球车。据了解，嫦娥三号着陆器和“玉兔号”月球车的寿命实际上远超预期（“玉兔号”设计寿命为3个月，实际上它在月球上工作了972天）。
（北京中国科技馆展出的嫦娥三号月球探测器模型）
同“玉兔号”一样，嫦娥四号月球车预计寿命也是3个月，运行时间或比“玉兔号”更长。
“嫦娥四号”探月背后的意义
这次“嫦娥四号”背负着勘探艾特肯盆地——冯·卡门陨石坑的重要使命，是一次前所未有的太空探秘旅程。
这个直径达180公里的陨石坑，被认为是月球最古老的撞击特征。而此次勘探，会为我们了解月球、地球、太阳系的演化提供第一手数据和线索，是人类探月史上一次着陆月球最远端的极限挑战，更会丰富之后计划发射的“嫦娥五号”数据样本库。
除了勘探任务，着陆器此次还会进行第一次月球暗面低频射电天文学实验；开展观察植物是否会在月球低重力环境中生长的调查；有望探测出国际上第一幅月背剖面图；探测月球两极是否存在水资源和其他相应资源等等，可谓是新一轮关于月球资料的“大起底”。
浩浩荡荡的嫦娥家族介绍
嫦娥，是中国古老神话里居住在月亮广寒宫中的仙子，手抚玉兔肩披绸纱，古本《淮南子》中尚有“托身于月，而为月精”八字，现今人们更是将团圆和满的意项加诸其上，也使得“月亮”在中国百姓的心里多了一份有别于天文卫星的感性。
——中国人不能止步于月球，还要继续奋斗；中国人应该飞得更远，也有能力飞得更远。
“嫦娥之父”欧阳自远的这句话，不仅是对此次嫦娥四号探月任务的鼓劲，更是对中国天文事业的信心和肯定。
这位中国月球探测工程首席科学家，在中国强劲国力的支持下，在科学家们坚持创新的奋斗中，说出的这句话掷地有声，铿锵有力，是所有中国人的目标，也是所有航天人的底气。
（部分内容综合自新华社、人民日报客户端等）
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