浮泊凉2019-12-19
嫦娥四号传回世界第一张近距离拍摄月球背面影像图，月球背面到底是什么样子的？嫦娥四号探测器有哪些配置？嫦娥四号的设备有哪些特点？一起了解一下！
嫦娥四号传回世界第一张近距离拍摄月球背面影像图
此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆、首次月背与地球的中继通信。嫦娥四号发回的首张月球背面影像图。这是嫦娥四号着陆器监视相机C拍摄的着陆点南侧月球背面图像，巡视器将朝此方向驶向月球表面。
记者从国家航天局获悉，1月3日10时26分,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆、首次月背与地球的中继通信。
10时15分，科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令，嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降，7500N变推力发动机开机，逐步将探测器的速度从相对月球1.7公里每秒降到零。在6-8公里处，探测器进行快速姿态调整，不断接近月球；在距月面100米处开始悬停，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障；选定相对平坦的区域后，开始缓速垂直下降。
约690秒后，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯•卡门撞击坑内。落月过程中，降落相机拍摄了多张着陆区域影像图。落月后，在地面控制下，通过“鹊桥”中继星的中继通信链路，嫦娥四号探测器进行了太阳翼和定向天线展开等多项工作，建立了定向天线高码速率链路。11时40分，着陆器监视C相机获取了世界第一张近距离拍摄的月背影像图并传回地面。图中展示了巡视器即将驶离着陆器、驶向月背的方向。
嫦娥四号探测器有哪些配置？
嫦娥四号探测器由着陆器和巡视器组成，共配置包括2台国际合作载荷在内的8台有效载荷，其中着陆器上安装了地形地貌相机、降落相机、低频射电频谱仪、与德国合作的月表中子及辐射剂量探测仪等4台载荷；巡视器上安装了全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和与瑞典合作的中性原子探测仪。
这些仪器将在月球背面通过就位和巡视探测，开展低频射电天文观测与研究，巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构研究，并试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境研究。此外，着陆器还搭载了月表生物科普试验载荷。嫦娥四号任务为中外科学家提供了太空探索的机会。
科学家认为，月球背面比正面更为古老，冯•卡门撞击坑的物质成分和地质年代具有代表性，对研究月球和太阳系的早期历史具有重要价值。月球背面也是一片难得的宁静之地，屏蔽了来自地球的无线电信号干扰，在此开展低频射电天文观测可以填补射电天文领域在低频观测段的空白，为研究太阳、行星及太阳系外天体提供可能，也将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。
中国国家航天局愿以此为基础，与世界各国航天机构、空间科学研究机构及国外空间科学爱好者，开展合作，共同探寻宇宙奥秘。后续，嫦娥四号探测器将通过“鹊桥”中继星的中继通信链路，在地面控制下，开展设备工作模式调整等工作，择机实施着陆器与巡视器分离。
嫦娥四号设备特点介绍：
嫦娥四号与嫦娥三号一样，仍由着陆器和巡视器（又叫月球车）组成，它们所使用的平台也基本相同，但是因为嫦娥四号与嫦娥三号科学目标差异很大，因此两者所装载的科学探测设备有明显变化，其中最主要的特点是装载了几台国外科学载荷，例如，德国月表中子与辐射剂量探测仪、瑞典中性原子探测仪。
在嫦娥四号着陆器上装载了德国的中子与辐射剂量探测仪。它能探测着陆区的辐射剂量，为未来的载人登月航天员的危险度进行前期评估，提供相应辐射防护的依据。在嫦娥四号月球车上装载了瑞典的中性原子探测仪。它对于解决太阳风与月表相互作用机制、月表逃逸层的形成和维持机制等关键科学问题有着重要的意义。
与嫦娥三号类似，嫦娥四号的着陆器上仍装有降落相机、地形地貌相机，但增加了国内新研发的低频射电频谱仪，以及德国的中子与辐射剂量探测仪，去掉了月基光学望远镜、极紫外相机。低频射电频谱仪将利用月球背面没有地球电磁波干扰和天然洁净的环境，研究太阳爆发、着陆区上空的月球空间环境，还可以对来自太阳系行星的低频射电场进行观测，并‘聆听’来自宇宙更深处的“声音”。
嫦娥四号的月球车上仍装有全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪，但增加了瑞典的中性原子探测仪，去掉了粒子激发X射线谱仪。嫦娥四号的着陆方式与工作状态跟嫦娥三号也有很大区别，性能上有很大提升。月球正面有较为宽阔的平原，虽然也有许多陨石坑，但即使是坑底也相对平整，所以嫦娥三号是以弧形轨迹缓慢着陆。而月球背面的地形则更为复杂，陨石坑更多，地势更陡峭，为了不撞到峭壁，将采取近乎垂直的着陆方式。
嫦娥三号在月夜的时候是不能工作的，嫦娥四号则凭借同位素温差发电与热电综合利用技术，在月夜的情况下还能做一些测量的工作。嫦娥四号任务的“两器一星”上总共配置了6台国内研制科学载荷和4台国际科学载荷。它们开展以低频射电天文观测、巡视区形貌、矿物组份及浅层结构为主的科学探测。其落月探测器还搭载了重庆大学牵头研制的“月面微型生态圈”和中山大学研制的大孔径激光角反射镜，分别开展月面生态系统试验和超过地月距离的激光测距试验。
据悉，嫦娥四号上的“月面微型生态圈”是一个由特殊铝合金材料制成的圆柱形罐子，高18厘米，直径16厘米，净容积约0.8升，总重量3千克。这个小罐子里将放置马铃薯种子、拟南芥种子、蚕卵、土壤、水、营养液和空气以及微型相机和信息传输系统等科研设备。
科学家将在这个小空间里创造动植物生长环境，实现生态循环。一个小导管会把自然光线导入罐子里，帮助这些植物和土豆种子生长。选择马铃薯和拟南芥作为实验物种是因为它们的生长周期短且便于科学家观察。另外，马铃薯还可作为人类太空生存的主要食物来源。
