嫦娥四號(hào)開(kāi)始第三月晝

據(jù)中國(guó)探月工程消息，2019年3月13日，“玉兔二號(hào)”巡視器已完成三個(gè)月晝工作，于12時(shí)16分進(jìn)入第三個(gè)月夜，累計(jì)行走163米。著陸器于12時(shí)完成月夜設(shè)置。

嫦娥四號(hào)

“玉兔二號(hào)”巡視器已達(dá)到設(shè)計(jì)壽命。后續(xù)，研制隊(duì)伍將繼續(xù)精心操作、密切監(jiān)控、確保安全，爭(zhēng)取使“玉兔二號(hào)”巡視器走的更遠(yuǎn)，獲得更多的科學(xué)數(shù)據(jù)。

“嫦娥四號(hào)”上次休眠時(shí)間是2月19日第二月晝結(jié)束時(shí)。第二月晝期間，“嫦娥四號(hào)”著陸器和“玉兔二號(hào)”巡視器工作穩(wěn)定，能量平衡，數(shù)據(jù)傳收正常。

“玉兔二號(hào)”于較早的2月11日率先休眠，在此之前，它已在月球累計(jì)行走120米。在第一個(gè)月晝里，嫦娥四號(hào)著陸器、巡視器圓滿完成工程任務(wù)，科學(xué)載荷順利開(kāi)機(jī)工作，由多個(gè)國(guó)家和組織參與的科學(xué)探測(cè)任務(wù)陸續(xù)展開(kāi)。

嫦娥四號(hào)探測(cè)器，簡(jiǎn)稱(chēng)“四號(hào)星”，是嫦娥三號(hào)的備份星。它由著陸器與巡視器組成，巡視器命名為“玉兔二號(hào)”。

作為世界首個(gè)在月球背面軟著陸和巡視探測(cè)的航天器，其主要任務(wù)是著陸月球表面，繼續(xù)更深層次更加全面地科學(xué)探測(cè)月球地質(zhì)、資源等方面的信息，完善月球的檔案資料。2018年5月21日，嫦娥四號(hào)中繼星“鵲橋”號(hào)成功發(fā)射，為嫦娥四號(hào)的著陸器和月球車(chē)提供地月中繼通信支持。2018年12月8日，嫦娥四號(hào)探測(cè)器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射。

2019年1月3日，嫦娥四號(hào)成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門(mén)撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)，月球車(chē)“玉兔二號(hào)”到達(dá)月面開(kāi)始巡視探測(cè)。

一、嫦娥四號(hào)第三月晝開(kāi)始：又是元?dú)鉂M滿的一天

據(jù)中國(guó)探月工程官方微博消息，嫦娥四號(hào)著陸器已于3月1日7點(diǎn)52分自主喚醒，中繼前返向鏈路建立正常，平臺(tái)工況正常，目前正在進(jìn)行狀態(tài)設(shè)置，按計(jì)劃開(kāi)始第三月晝后續(xù)工作。

月球上的一個(gè)晝夜相當(dāng)于地球上約28天。

第二月晝期

2月11日20時(shí)，玉兔二號(hào)巡視器再次進(jìn)入月夜休眠模式，落月后在月面累計(jì)行駛共計(jì)約120米。嫦娥四號(hào)著陸器于同日19時(shí)完成月夜設(shè)置，進(jìn)入休眠。

第二月晝期間，嫦娥四號(hào)著陸器和玉兔二號(hào)巡視器工作穩(wěn)定，能量平衡，數(shù)據(jù)傳收正常。著陸器上配置的低頻射電頻譜儀、搭載的德國(guó)月表中子及輻射劑量探測(cè)儀，巡視器上配置的紅外成像光譜儀、搭載的瑞典中性原子探測(cè)儀等科學(xué)載荷重新開(kāi)機(jī)，按計(jì)劃順利開(kāi)展科學(xué)探測(cè)活動(dòng)。巡視器全景相機(jī)對(duì)著陸器再次進(jìn)行成像，獲得了著陸器彩色全景圖。

第一月晝期

在第一個(gè)月晝里，嫦娥四號(hào)著陸器、巡視器圓滿完成工程任務(wù)，科學(xué)載荷順利開(kāi)機(jī)工作，由多個(gè)國(guó)家和組織參與的科學(xué)探測(cè)任務(wù)陸續(xù)展開(kāi)。著陸器地形地貌相機(jī)對(duì)著陸區(qū)域進(jìn)行了環(huán)拍，獲得了彩色全景圖。在第二個(gè)月晝里，著陸器和巡視器上的科學(xué)載荷將按計(jì)劃繼續(xù)開(kāi)展科學(xué)探測(cè)。

二、嫦娥四號(hào)軟著陸成功，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次月球暗面著陸

1月10點(diǎn)26分，嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器已成功軟著陸。這是全人類(lèi)首次成功登陸月球背面。

2018年12月8日凌晨2時(shí)23分，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射嫦娥四號(hào)探測(cè)器，開(kāi)啟了中國(guó)月球探測(cè)的新旅程。

2018年12月12日16點(diǎn)39分，嫦娥四號(hào)探測(cè)器結(jié)束地月轉(zhuǎn)移段飛行，按計(jì)劃順利完成近月制動(dòng)，并成功進(jìn)入環(huán)月橢圓軌道。

2018年12月12日16時(shí)45分，嫦娥四號(hào)探測(cè)器到達(dá)月球附近，成功實(shí)施近月制動(dòng)，被月球捕獲，進(jìn)入了環(huán)月軌道。

2018年12月30日 8時(shí) 55分，嫦娥四號(hào)探測(cè)器在環(huán)月軌道成功實(shí)施變軌控制，順利進(jìn)入預(yù)定的著陸準(zhǔn)備軌道。

2019年1月3日10點(diǎn)26分，嫦娥四號(hào)探測(cè)器在月球背面南極艾肯環(huán)盆地實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次軟著陸。

嫦娥四號(hào)經(jīng)歷了地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行，最終實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次月球背面軟著陸，開(kāi)展月球背面就位探測(cè)及巡視探測(cè)。

通過(guò)實(shí)施嫦娥四號(hào)任務(wù)，我國(guó)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)“第一次”：第一次實(shí)現(xiàn)人類(lèi)探測(cè)器月球背面軟著陸；第一次實(shí)現(xiàn)人類(lèi)航天器在地月L2點(diǎn)對(duì)地對(duì)月中繼通信。同時(shí)，嫦娥四號(hào)有望獲得一批重大的原創(chuàng)性科學(xué)研究成果，并將為深空探測(cè)領(lǐng)域軍民融合、創(chuàng)新發(fā)展積累重要經(jīng)驗(yàn)。

三、嫦娥四號(hào)成功發(fā)射！將實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次月球背面軟著陸！

北京時(shí)間12月8日凌晨2時(shí)23分，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射嫦娥四號(hào)探測(cè)器，開(kāi)啟了中國(guó)月球探測(cè)的新旅程。

嫦娥四號(hào)后續(xù)將經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行，最終實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次月球背面軟著陸，開(kāi)展月球背面就位探測(cè)及巡視探測(cè)。

通過(guò)實(shí)施嫦娥四號(hào)任務(wù)，我國(guó)將實(shí)現(xiàn)兩個(gè)“第一次”：第一次實(shí)現(xiàn)人類(lèi)探測(cè)器月球背面軟著陸；第一次實(shí)現(xiàn)人類(lèi)航天器在地月L2點(diǎn)對(duì)地對(duì)月中繼通信。同時(shí)，嫦娥四號(hào)有望獲得一批重大的原創(chuàng)性科學(xué)研究成果，并將為深空探測(cè)領(lǐng)域軍民融合、創(chuàng)新發(fā)展積累重要經(jīng)驗(yàn)。

“嫦娥”家族有多厲害，又各自肩負(fù)什么樣的使命呢？

深度解讀

先說(shuō)重點(diǎn)：2018年12月8日凌晨，“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器發(fā)射升空，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次月球背面軟著陸。


2013年12月14日降落到月球正面的“嫦娥3號(hào)”著陸器，即將發(fā)射的“嫦娥4號(hào)”長(zhǎng)得跟她基本一樣。這張圖像由“玉兔”號(hào)月球車(chē)拍攝。來(lái)源：中科院國(guó)家天文臺(tái)

問(wèn)題一：什么“是嫦娥計(jì)劃”？

“嫦娥一號(hào)”可以說(shuō)是我國(guó)開(kāi)始走向深空探測(cè)的第一步 來(lái)源：見(jiàn)水印“嫦娥一號(hào)”可以說(shuō)是我國(guó)開(kāi)始走向深空探測(cè)的第一步 來(lái)源：見(jiàn)水印
“嫦娥”計(jì)劃是中國(guó)探月工程的名稱(chēng)。最早，我們國(guó)家在1994年的時(shí)候，就進(jìn)行了有關(guān)探月活動(dòng)必要性和可行性的相關(guān)研究。此后，經(jīng)過(guò)充分論證，中國(guó)科學(xué)院于2000年基本確定了我國(guó)開(kāi)展月球探測(cè)的科學(xué)目標(biāo)。

隨后又是10年的等待，反復(fù)研究，論證，中國(guó)的探月工程終于在2004年得到正式立項(xiàng)，并被命名為“嫦娥工程”，這是我們國(guó)家第一次離開(kāi)地球軌道，飛向另一顆星球的計(jì)劃。

在2006年2月由國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》中，第一次明確將“載人航天與探月工程”列入了國(guó)家16個(gè)重大科技專(zhuān)項(xiàng)這一。按照工程規(guī)劃，“嫦娥工程”分為“繞”，“落”和“回”三步走。”繞“就是發(fā)射圍繞月球的軌道器；“落”就是實(shí)現(xiàn)在月球表面的軟著陸；“回”就是要把一部分月球的巖石和土壤帶回地球做研究。

這個(gè)計(jì)劃執(zhí)行的怎么樣了？很多人可能略有耳聞，但說(shuō)不清楚。實(shí)際上，我們已經(jīng)分別在2007年和2010年發(fā)射了“嫦娥1號(hào)”和“嫦娥2號(hào)”，這兩顆都是月球軌道器，實(shí)現(xiàn)了“繞”的第一步驟；5年前的2013年，“嫦娥3號(hào)”在虹灣降落成功，并釋放月球車(chē)，實(shí)現(xiàn)我們第二步的“落”；

未來(lái)，我們將通過(guò)“嫦娥5號(hào)”進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“回”，即月面無(wú)人取樣返回的目標(biāo)。而實(shí)際上，為了實(shí)現(xiàn)難度最大的第三步取樣返回，我們一直在緊鑼密鼓實(shí)施各項(xiàng)技術(shù)試驗(yàn)，其中最具代表性的就當(dāng)屬2014年10月份發(fā)射的“嫦娥5號(hào)T1”試驗(yàn)飛行器，它的目標(biāo)很明確，驗(yàn)證從月球軌道的高速大氣返回技術(shù)，這正是“嫦娥5號(hào)”甚至以后的載人登月計(jì)劃中所需要的技術(shù)環(huán)節(jié)之一。

問(wèn)題二：通俗的說(shuō)一下，“嫦娥4號(hào)”是做什么的？

首先，說(shuō)一下“嫦娥4號(hào)”的“身世”。航天是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，可以說(shuō)發(fā)生意外并不意外。因此，很多航天國(guó)家在研制探測(cè)器時(shí)一般都會(huì)一次做兩個(gè)一模一樣的，一個(gè)叫“主份”，另一個(gè)叫“備份”。比如“嫦娥2號(hào)”就是“嫦娥1號(hào)”的備份，如果“嫦娥1號(hào)”出現(xiàn)意外，2號(hào)就會(huì)頂替1號(hào)，“堅(jiān)決完成任務(wù)”。

但是因?yàn)槲覀兌贾溃版隙?號(hào)”非常成功，那么“嫦娥2號(hào)”也不能浪費(fèi)是不？但也不能簡(jiǎn)單重復(fù)一號(hào)的工作啊，怎么辦？我們的科學(xué)家們決定：改造二號(hào)，使其承擔(dān)更進(jìn)一步，更具有風(fēng)險(xiǎn)的繞飛任務(wù)，并為后續(xù)的“嫦娥3號(hào)”著陸區(qū)進(jìn)行詳細(xì)勘測(cè)。就說(shuō)一個(gè)方面，“嫦娥1號(hào)”飛行時(shí)，距離月面有200公里，而“嫦娥2號(hào)”最近時(shí)高度僅有15公里！要知道月球上是起伏不平的，有很多上千米的高山！

為什么這樣做？一方面是為了拍攝更加清晰的“嫦娥3號(hào)”預(yù)定著陸區(qū)圖像，仔細(xì)查看那里是不是有過(guò)多的石塊等對(duì)著陸可能產(chǎn)生威脅的因素；另一方面，“嫦娥3號(hào)”在著陸時(shí)，同樣會(huì)先變軌到15公里高度，隨后開(kāi)始緩慢下降，這其實(shí)是對(duì)后續(xù)著陸月球的測(cè)控技術(shù)的一種提前演練，意義不可謂不重要。

說(shuō)了這么多，跟“嫦娥4號(hào)”有什么關(guān)系？很簡(jiǎn)答：“嫦娥4號(hào)”就是“嫦娥3號(hào)”的備份星。盡管出現(xiàn)了一些意想不到的故障，但2013年的“嫦娥3號(hào)”仍然基本完成了我們計(jì)劃中“落”的目標(biāo)，于是和前面一樣，作為備份的“嫦娥4號(hào)”任務(wù)在2014年被批準(zhǔn)立項(xiàng)，進(jìn)行各項(xiàng)改裝，準(zhǔn)備放手去執(zhí)行更加大膽的計(jì)劃。是什么呢？著陸到月球背面去！

是的，過(guò)幾天就將升空的“嫦娥4號(hào)”將會(huì)降落到月亮的背面去。這是人類(lèi)的第一次。

問(wèn)題三：為什么要去月球背面？那里沒(méi)人去過(guò)嗎？

1959年，人類(lèi)首次遠(yuǎn)遠(yuǎn)一窺月球背面的模樣。圖像由蘇聯(lián)“月球3號(hào)”拍攝 來(lái)源：wiki1959年，人類(lèi)首次遠(yuǎn)遠(yuǎn)一窺月球背面的模樣。圖像由蘇聯(lián)“月球3號(hào)”拍攝 來(lái)源：wiki
是的，沒(méi)人去過(guò)。人類(lèi)早在1959年就通過(guò)蘇聯(lián)發(fā)射的“月球3號(hào)”衛(wèi)星第一次看到了月球背面的模樣，但也只是遠(yuǎn)觀而已，從未有著陸器實(shí)現(xiàn)在月球背面的降落考察。

由于“嫦娥3號(hào)”已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了我們?cè)?jì)劃中第二步“落”的目標(biāo)。說(shuō)句不好聽(tīng)的大實(shí)話：作為備份星的“廢品利用”，“嫦娥4號(hào)”就有了進(jìn)行更大膽，當(dāng)然在科學(xué)上也更可能有收獲的任務(wù)的底氣和可能性。

那么為什么我們最終選擇了月球背面？

在講述之前，首先我們需要明確幾個(gè)關(guān)于月球的基本知識(shí)點(diǎn)（此處敲黑板），以免一部分讀者感到困惑。順便，如果屏幕前的你是一位高中生，而你竟然也對(duì)以下的論述感到困惑，那就說(shuō)明你沒(méi)有學(xué)好高一地理，看完趕緊回去復(fù)習(xí)。

第一，參見(jiàn)圖一：月球永遠(yuǎn)以同一面朝向地球，換句話說(shuō)，月球有一面是我們?cè)诘厍蛏嫌肋h(yuǎn)也看不到的，這就是月球的背面，而即將在本周六升空的“嫦娥4號(hào)”探測(cè)器，正是在那里著陸——人類(lèi)歷史上的一次；

第二，參見(jiàn)圖二：月球背面并不是永恒的黑夜，所謂“月之暗面”是不存在的。簡(jiǎn)單的解釋就一句話，請(qǐng)讀者體會(huì)：月球是永遠(yuǎn)以一面朝向地球，而不是以一面朝向太陽(yáng)。換句話說(shuō)，月球表面每個(gè)地方都會(huì)有白天和晚上，月亮上的一天大約是28天不到一點(diǎn)，所以“廣寒宮”里的白天大概相當(dāng)于我們“人間”的14天，夜晚也是大約14天；

按照目前可以查詢到的一些資料，“嫦娥4號(hào)”的預(yù)定著陸點(diǎn)是位于月球背面南極–艾特肯（South Pole-Aitken，SPA）盆地內(nèi)的馮?卡門(mén)（Von Ka?rma?n）撞擊坑。SPA是一個(gè)直徑達(dá)到2500公里，最深處超過(guò)13公里的超級(jí)大盆地。這是整個(gè)月球上已知最大，最古老，深度也最大的撞擊盆地，事實(shí)上，SPA盆地被認(rèn)為很可能是整個(gè)太陽(yáng)系內(nèi)最大、最古老的撞擊盆地，這里保存了原始月殼的巖石，具有極高的科學(xué)研究?jī)r(jià)值。馮?卡門(mén)撞擊坑位于SPA盆地的中部，直徑約186 km，中心坐標(biāo)為（44.8°S，175.9°E）。

該撞擊坑是SPA盆地中典型地貌類(lèi)型，物質(zhì)成分和地質(zhì)年代具有明顯的代表性。撞擊坑內(nèi)的釷、氧化鐵、二氧化鈦等含量均較高，同時(shí)物質(zhì)組成的異常空間分布可能提供該地區(qū)火山活動(dòng)以及月殼活動(dòng)線索，有利于開(kāi)展月殼活動(dòng)研究，并對(duì)月幔玄武巖起源研究有重要意義。因此，馮?卡門(mén)撞擊坑具有較高的科學(xué)探測(cè)價(jià)值，被認(rèn)為是未來(lái)載人月球探測(cè)的候選著陸點(diǎn)之一。

另一方面，馮?卡門(mén)撞擊坑的南部地勢(shì)相對(duì)較為平坦，按照設(shè)計(jì)，屆時(shí)“嫦娥4號(hào)”將從北往南飛行并逐漸降低高度，從著陸航跡上看，馮?卡門(mén)撞擊坑地形起伏較小，有利于保障著陸過(guò)程安全。最后，其緯度與“嫦娥3號(hào)”的虹灣著陸區(qū)相近，在著陸安全性、熱控、光照、測(cè)控通信等方面都有一定的經(jīng)驗(yàn)，具有較為有利的條件和較強(qiáng)的工程可實(shí)現(xiàn)性。

但同樣重要，甚至更為重要的一點(diǎn)是：月球背面極為適合進(jìn)行射電天文觀測(cè)。由于地球擁有大氣層，很多波長(zhǎng)的電磁波是無(wú)法抵達(dá)地面的，另外，在某些波段上，地球上大量的無(wú)線電設(shè)備，大氣中的閃電，極光等現(xiàn)象都會(huì)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，甚至讓觀測(cè)難以進(jìn)行。

但是月球背面卻完全沒(méi)有這些問(wèn)題：這里沒(méi)有大氣，由于月球背面永遠(yuǎn)背對(duì)地球，因此這里屏蔽了所有來(lái)自地球的信號(hào)干擾，唯一的干擾就是太陽(yáng)輻射。而在夜晚，當(dāng)太陽(yáng)落山之后，這里就成了開(kāi)展低頻射電天文觀測(cè)的絕佳地點(diǎn)。

“嫦娥4號(hào)”任務(wù)搭載了相應(yīng)的科學(xué)設(shè)備，將在人類(lèi)歷史上首次在月球背面開(kāi)展低頻射電天文觀測(cè)，有望填補(bǔ)人類(lèi)在100~ 1 000 kHz射電天文觀測(cè)的空白，有望在太陽(yáng)風(fēng)激波、日冕物質(zhì)拋射和高能電子束流的產(chǎn)生機(jī)理等方面取得原創(chuàng)性的成果。

問(wèn)題四：落到月球背面，“嫦娥4號(hào)”怎么跟地球保持聯(lián)系？

“鵲橋”中繼衛(wèi)星在月球背面與地球之間建立信號(hào)鏈路示意圖 來(lái)源：國(guó)家航天局“鵲橋”中繼衛(wèi)星在月球背面與地球之間建立信號(hào)鏈路示意圖 來(lái)源：國(guó)家航天局
好問(wèn)題！你想到了嗎？

的確，前面說(shuō)到，月球的“身子”能擋住來(lái)自地球的干擾，當(dāng)然同樣也能擋住通訊信號(hào)。人類(lèi)歷史上所有的月球著陸器無(wú)一例外都是降落在月球的正面，也就是我們從地球上能夠看到的那一面，原因很簡(jiǎn)單，它需要和地球進(jìn)行通訊。這也是為何當(dāng)年?duì)幭嚅_(kāi)展月球探測(cè)的美蘇兩國(guó)最終都沒(méi)有進(jìn)軍月球背面的原因之一，換句話說(shuō)，他們才不是因?yàn)榕履抢镉惺裁赐庑侨嘶兀?br />
怎么解決呢？我們的方法是發(fā)射一顆中繼衛(wèi)星，它被放置在地球與月球之間的第二拉格朗日點(diǎn)（L2點(diǎn)）上。這是地球與月球兩者引力的平衡點(diǎn)之一，在這個(gè)位置上，中繼衛(wèi)星只需要消耗很少的燃料就能夠長(zhǎng)期運(yùn)行。

而這個(gè)位置的好處就在于，它能夠同時(shí)將地球，以及月球背面納入視野，從而扮演兩個(gè)原本被隔絕的地點(diǎn)之間的“通訊聯(lián)絡(luò)員”。

我們可以做這樣的比喻：就想在足球場(chǎng)上踢球，你（嫦娥4號(hào)）想傳球（信號(hào)）給遠(yuǎn)處的隊(duì)友（地球），可是你們中間有一個(gè)人高馬大，長(zhǎng)得跟胖虎差不多的對(duì)方防守隊(duì)員（月球球體），為了把球傳給對(duì)方，你決定“曲線救國(guó)”——你把球（信號(hào)）傳給了遠(yuǎn)處的另一位隊(duì)友（中繼衛(wèi)星），由他再把球傳給在對(duì)手身后的你的隊(duì)友（地球）。

為執(zhí)行“嫦娥4號(hào)”計(jì)劃服務(wù)的中繼衛(wèi)星名叫“鵲橋”，它已經(jīng)在2018年5月21日順利發(fā)生升空，此時(shí)此刻已經(jīng)在地月L2點(diǎn)上準(zhǔn)確運(yùn)行，等待“嫦娥4號(hào)”飛船的到來(lái)。

問(wèn)題五：能否說(shuō)說(shuō)“嫦娥4號(hào)”自身的基本情況？帶了哪些科學(xué)設(shè)備？

“嫦娥4號(hào)”任務(wù)載荷搭載情況表 來(lái)源：吳偉仁，王瓊等，深空探測(cè)學(xué)報(bào)，2017年4月“嫦娥4號(hào)”任務(wù)載荷搭載情況表 來(lái)源：吳偉仁，王瓊等，深空探測(cè)學(xué)報(bào)，2017年4月
好，說(shuō)了那么多，是該說(shuō)說(shuō)“小四”本身了，但這里我沒(méi)有更多的細(xì)節(jié)照片可以給到大家，還是以文字為主，還請(qǐng)諒解。

“嫦娥4號(hào)”由著陸器、巡視器和中繼星組成。中繼星、著巡組合體分別發(fā)射，將實(shí)現(xiàn)人類(lèi)航天器首次月球背面軟著陸，利用運(yùn)行于地–月拉格朗日L2點(diǎn)的中繼星“鵲橋”完成著陸器與巡視器與地面的通信。

著陸器與巡視器組成的所謂“著巡組合體”發(fā)射質(zhì)量約3780 kg，它們將一起降落月面，隨后釋放漫游車(chē)（即“巡視器”）。其中著陸器設(shè)計(jì)壽命6個(gè)月，巡視器設(shè)計(jì)壽命3個(gè)月。 總的來(lái)說(shuō)，著陸器和巡視器基本繼承了“嫦娥3號(hào)”的狀態(tài)，但也根據(jù)新的任務(wù)需求進(jìn)行了適應(yīng)性更改，特別需要提及的是，為進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)月球特性，獲取第一手工程參數(shù)，著陸器將開(kāi)展月夜期間月壤溫度測(cè)量。 為此采用基于238Pu同位素?zé)嵩矗≧HU）的同位素溫差發(fā)電器（RTG），在月夜期間既可提供不小于2.5 W的電功率，還能提供大量熱能用于艙內(nèi)溫度控制。

換句話說(shuō)，“嫦娥4號(hào)”除了太陽(yáng)能板之外，還帶了一塊“核電池”，可以在夜晚的時(shí)候開(kāi)展一些科研觀測(cè)，而不必像3號(hào)那樣一到晚上就得睡覺(jué)。

“嫦娥4號(hào)”著巡組合體外觀 來(lái)源：吳偉仁，王瓊等，深空探測(cè)學(xué)報(bào)，2017年4月“嫦娥4號(hào)”著巡組合體外觀 來(lái)源：吳偉仁，王瓊等，深空探測(cè)學(xué)報(bào)，2017年4月
搭載的科學(xué)載荷部分：

針對(duì)“嫦娥4號(hào)”任務(wù)的三大科學(xué)目標(biāo)和國(guó)際合作需求，探測(cè)器共配置了9臺(tái)科學(xué)載荷，其中包括6臺(tái)國(guó)內(nèi)研制載荷和3臺(tái)國(guó)際合作載荷：

其中，著陸器配置了4臺(tái)科學(xué)載荷，包括國(guó)內(nèi)研制的降落相機(jī)、地形地貌相機(jī)、低頻射電頻譜儀以及與德國(guó)合作的月表中子與輻射劑量探測(cè)儀。

1）降落相機(jī)：用于在著陸器降落過(guò)程中動(dòng)態(tài)拍攝著陸區(qū)域的光學(xué)圖像；

2）地貌相機(jī)：用于獲取著陸區(qū)月表圖像并監(jiān)視巡視器月表移動(dòng)；

3）低頻射電頻譜儀：用于探測(cè)0.1~40 MHz范圍內(nèi)的太陽(yáng)低頻射電特征和月表射電環(huán)境；

4）月表中子與輻射劑量探測(cè)儀（中德合作）：用于測(cè)量月表包括帶電粒子、γ射線和中子的綜合粒子輻射劑量及LET譜，測(cè)量月表快中子能譜和熱中子通量，為未來(lái)載人登月安全活動(dòng)和月表綜合粒子輻射模型修正提供最新數(shù)據(jù)支持；

巡視器配置了4臺(tái)科學(xué)載荷，包括國(guó)內(nèi)研制的全景相機(jī)、紅外成像光譜儀、測(cè)月雷達(dá)以及與瑞典合作的中性原子分析儀。

1） 全景相機(jī)：用于獲取巡視區(qū)的月表圖像；

2） 紅外成像光譜儀：用于獲取巡視探測(cè)點(diǎn)的月表光譜數(shù)據(jù)和幾何圖像數(shù)據(jù)；

3） 測(cè)月雷達(dá)：用于探測(cè)巡視路線上的月壤厚度和月殼淺層結(jié)構(gòu)；

4） 中性原子分析儀（中瑞合作）：用于觀測(cè)巡視探測(cè)點(diǎn)0.01~10 KeV能量范圍內(nèi)的能量中性原子及正離子，這將是國(guó)際首次在月表開(kāi)展能量中性原子探測(cè)；

另外，中繼星上也配置了1臺(tái)科學(xué)載荷，即與荷蘭合作的低頻射電探測(cè)儀，用于探測(cè)來(lái)自太陽(yáng)系內(nèi)天體和銀河系的 0.1~80 MHz低頻射電輻射，為未來(lái)太陽(yáng)系外的行星射電探測(cè)提供重要的參考依據(jù)。

利用剩余空間，“嫦娥4號(hào)”還將進(jìn)行幾項(xiàng)搭載試驗(yàn)項(xiàng)目，主要有以下幾項(xiàng)：

1） 月球軌道超長(zhǎng)波天文觀測(cè)微衛(wèi)星（以下簡(jiǎn)稱(chēng)微衛(wèi)星）；

2） 月面微型生態(tài)圈科普載荷；

3） 月球中繼激光測(cè)距項(xiàng)目；

以下逐項(xiàng)簡(jiǎn)單介紹

1） 月球軌道超長(zhǎng)波天文觀測(cè)微衛(wèi)星

2018年5月21日發(fā)射中繼衛(wèi)星“鵲橋”時(shí)，利用CZ-4C運(yùn)載火箭剩余的運(yùn)力，搭載發(fā)射了兩顆由哈工大研制的微衛(wèi)星，分別命名為“龍江一號(hào)”和“龍江二號(hào)”。兩顆微衛(wèi)星分別搭載一臺(tái)超長(zhǎng)波探測(cè)儀，在月球軌道進(jìn)行深空編隊(duì)飛行關(guān)鍵技術(shù)演示驗(yàn)證，開(kāi)展超長(zhǎng)波天文干涉測(cè)量，進(jìn)行超長(zhǎng)波全天空?qǐng)D像獲取、射電頻譜測(cè)量、太陽(yáng)和系內(nèi)行星超長(zhǎng)波射電活動(dòng)觀測(cè)等探索性研究。

其中一顆微衛(wèi)星還搭載了一臺(tái)沙特阿拉伯研制的微型光學(xué)相機(jī)，開(kāi)展地月空間成像。遺憾的是，其中一顆小衛(wèi)星“龍江一號(hào)”在抵達(dá)月球軌道時(shí)出現(xiàn)故障，未能實(shí)現(xiàn)計(jì)劃中的編隊(duì)觀測(cè)。但“龍江二號(hào)”傳回了中國(guó)版的“地球升起”照片，很是精美。

2）月面微型生態(tài)圈科普載荷

在著陸器上搭載了一個(gè)重量大約3 kg的月面微型生態(tài)圈，內(nèi)含植物種子及昆蟲(chóng)卵，構(gòu)成簡(jiǎn)單生態(tài)系統(tǒng)，驗(yàn)證在月面太陽(yáng)自然光照條件下植物的光合作用原理，觀測(cè)月面低重力條件下動(dòng)植物的生長(zhǎng)狀況，積累構(gòu)建太空生命保障系統(tǒng)的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，并向公眾普及生物學(xué)知識(shí)。這也是人類(lèi)第一次在月亮上做這樣的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于探索以后人類(lèi)在月球生活的一些問(wèn)題具有意義。

微型生態(tài)圈搭載的生物物種暫定為馬鈴薯種子和家蠶卵（似乎還有擬南芥Arabidopsis）。采用圈柱式結(jié)構(gòu)，通過(guò)頂部10 mm直徑的光導(dǎo)管將太陽(yáng)光引入設(shè)備內(nèi)部，提供植物生長(zhǎng)所需能源；采用聚酯薄膜保溫層和半導(dǎo)體冷熱片，實(shí)現(xiàn)載荷內(nèi)部溫度控制；采用著陸器供電與鋰硫特種電池，協(xié)同實(shí)現(xiàn)晝夜連續(xù)供電。通過(guò)內(nèi)置攝像頭對(duì)生物生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行圖像拍攝并傳回地面。

3）月球中繼激光測(cè)距

在中繼星上搭載1.6 kg重的單體17 cm大孔徑中空角錐反射鏡，配合地面0.5m口徑激光發(fā)射望遠(yuǎn)鏡和1 m口徑激光接收望遠(yuǎn)鏡，進(jìn)行月球和中繼星之間的激光測(cè)距，預(yù)計(jì)單程測(cè)距誤差優(yōu)于15 mm。

該項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)國(guó)際首次超過(guò)地月距離下的純反射式激光測(cè)距實(shí)驗(yàn)，為“嫦娥4號(hào)”中繼星提供軌道校驗(yàn)數(shù)據(jù)，并為未來(lái)月球激光測(cè)距科學(xué)實(shí)驗(yàn)和下一代月球激光反射器研制提供技術(shù)驗(yàn)證。在此之前，我們只在美國(guó)和蘇聯(lián)的探測(cè)器上實(shí)現(xiàn)過(guò)地月距離上的激光測(cè)距。

“嫦娥4號(hào)”中繼星搭載，用于激光測(cè)距實(shí)驗(yàn)的角反射鏡設(shè)計(jì)圖 來(lái)源：吳偉仁，王瓊等，深空探測(cè)學(xué)報(bào)，2017年4月“嫦娥4號(hào)”中繼星搭載，用于激光測(cè)距實(shí)驗(yàn)的角反射鏡設(shè)計(jì)圖 來(lái)源：吳偉仁，王瓊等，深空探測(cè)學(xué)報(bào)，2017年4月

探月工程那些事

2007年，嫦娥一號(hào)任務(wù)實(shí)現(xiàn)繞月探測(cè)，實(shí)現(xiàn)了中華民族千年奔月夢(mèng)想。

2010年，嫦娥二號(hào)成功發(fā)射，獲得國(guó)際最高的7米分辨率全月圖和月球虹灣地區(qū)1.5米高分辨率局部影像圖，飛至150萬(wàn)公里遠(yuǎn)的日地拉格朗日L2點(diǎn)進(jìn)行環(huán)繞探測(cè)，此后對(duì)700萬(wàn)公里外的圖塔蒂斯小行星進(jìn)行高精度飛越探測(cè)，不斷刷新中國(guó)高度。

2013年，嫦娥三號(hào)成功落月并開(kāi)展月面巡視勘察，探月工程“繞、落、回”三步走的第二步戰(zhàn)略目標(biāo)全面實(shí)現(xiàn)，嫦娥三號(hào)著陸器成為了在月球表面工作時(shí)間最長(zhǎng)的人造航天器。

2014年，再入返回飛行試驗(yàn)任務(wù)圓滿成功，突破和掌握了航天器以接近第二宇宙速度再入返回關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)我國(guó)月球及深空探測(cè)乃至航天事業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

探月工程各項(xiàng)任務(wù)的連續(xù)成功，開(kāi)啟了中國(guó)人走向深空、探索宇宙奧秘、增進(jìn)人類(lèi)福祉的時(shí)代。