嫦娥四號降落月球背面創歷史

全程自主著陸地球上無干預 可為後續深空探測打下基礎

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  【新華社北京3日電】這裏既無風也無雨,除了時不時墜落的大大小小隕石打破寂靜,月球永遠背向地球那面的山地荒原等待了數十億年,終於迎來第一個翩翩降臨的人類訪客。

  12月8日從西昌衛星發射中心升空的嫦娥四號探測器,經過20多天環月飛行,縱覽了月球表面星羅棋布的環形山,領略了高山峽谷、層巒疊嶂,終於等到目的地南極─艾特肯盆地這個太陽系中最大、最深、最古老的隕石坑迎來曙光。

  1月3日,嫦娥四號的研製者決定,是時候讓它去擁抱月球背面那片傷痕纍纍、隕坑遍布的陌生土地了。

  10時15分,在距離月球約6.5萬公里,環繞地月第二拉格朗日點,能同時看見地球和月球背面的中繼星「鵲橋」的通訊協助下,嫦娥四號上的變推力發動機被點燃,探測器的速度從相對月球1.7公里每秒降到接近為零。

  探測器調整了姿態,朝著艾特肯盆地中馮.卡門撞擊坑相對平坦的坑底垂直降落下去。

  當它距離月面約兩公里時,太陽從東方照射月面形成的投影被探測器上的相機捕捉到,經過計算機「大腦」處理,它識別出下方的大石塊和隕石坑,做出了第一次避障。

  當距離月面100米時,它在空中懸停,利用激光掃描識別出月面上更小的障礙物以及坡度,它的「大腦」再次計算,尋找到一個較為安全的地點作為著陸點。

  當距離月面兩米時,探測器上的發動機停止工作,懷抱著月球車金光閃閃的著陸器依靠自身重力落下,四條腿穩穩站立在荒涼的灰色月面,揚起一片月塵。

  整個降落過程持續了大約12分鐘,全部由探測器自主完成,地球上沒有做出任何干預,但「鵲橋」將著陸的畫面傳回到北京郊區的指揮控制中心。

  中國探月工程總設計師吳偉仁說:「這是中國航天的一個重要里程碑。」

  航天科技集團五院嫦娥四號探測器系統副總設計師賈陽說:「這是人類智慧的一次優美揮灑。」

  2013年,嫦娥三號實現首次月球軟著陸後,中國國家航天局認為作為備份的嫦娥四號應開展更有挑戰的任務。

  冀破解月球水來源輻射影響之謎

  「去月球背面比去正面風險增大了很多,崎嶇的地形給我們帶來必須面對的問題,但在月面更高精度的著陸是未來所需要的。解決這次任務面臨的挑戰,可為後續的深空探測和小行星探測打下基礎。我們希望未來具備全月球乃至於全太陽系的到達能力。」航天科技集團五院嫦娥四號探測器總設計師孫澤洲說。

  中科院月球與深空探測總體部主任鄒永廖說,月球背面具有獨特性質,嫦娥四號登陸的是從未實地探測過的處女地,或許能獲得重要發現,「相信會在科學上有新的驚喜」。

  由於潮汐鎖定,月球繞地球公轉與自轉的周期相同,從地球上看到的月亮「景色」總是相同的。在沒有太空探測器的年代,月球背面一直是神秘的未知世界。

  直到大約60年前,蘇聯的月球3號探測器才傳回了第一張月球背面影像。大約50年前,美國阿波羅8號的3位宇航員在環月飛行時,成為最先目睹月球背面的人類。

  愈來愈多環繞月球的探測器讓人們發現,原來月球背面和正面如此不同:正面相對平坦,而背面崎嶇不平、遍布坑坑洼洼的撞擊坑;月球背面的月殼比正面厚得多。為甚麼會這樣?現在依然是個謎,只有著陸探測才有可能揭開這個謎。

  「月球童年的經歷,地球上也發生過。但由於地質活動,地球早年的痕跡已被抹去。要想了解地球久遠的往事,月球或許能給我們答案。」中科院地質與地球物理研究所研究員林楊挺說。

  對馮.卡門撞擊坑的探測還有另一層意義,它是以二十世紀匈牙利裔美國航天工程學家馮.卡門命名的。中國航天事業的奠基人錢學森、郭永懷都是這位「航空航天時代科學奇才」的親傳弟子。

  距離人類第一次登月過去50年,人類能否重返月球?月球上的輻射會對宇航員造成多大影響?月球上到底有多少水?月球上的水是怎麼來的?中外科學家將通過嫦娥四號尋找答案,為人類重返月球做準備。

  德國基爾大學物理實驗與應用研究所項目總師溫牧說:「這次任務非常令人興奮,在月球背面著陸探測是世界第一次,為未來人類登月做準備是非常棒的想法。」

  「當宇航員返回地球後,月球上造成的輻射還留在他們身體 ,這是一直存留的危險,所以我們必須把這些輻射搞明白。」溫牧說。

  提供探索太空機會破解宇宙謎題

  瑞典航天局太陽系統科學部部長科勒說,首次月球背面軟著陸是中國的巨大成就,「我們非常高興能成為這次任務的一部分」。

  他說:「有一種理論認為,月球上的水是由於太陽風與月球表面的風化層相互作用而產生的,這是瑞典和中國科學家想通過探測解答的問題。」

  嫦娥四號任務包含了4台國際載荷,為全球更多科學家提供了太空探索的機會,集中人類智慧破解宇宙謎題。

  「我認為空間科學的一個美妙之處就在於許許多多國家一起合作,這很重要,也向全世界傳遞了和平的訊息。」溫牧說。

  對於天文學家來說,月球背面是一片難得的寧靜之地,因為月球自身屏蔽了來自地球的各種無線電干擾訊號,在那裏或將窺見大爆炸後宇宙如何擺脫黑暗,點亮第一代 星。

  嫦娥四號任務攜帶了中國和荷蘭科學家研製的低頻射電探測器。「到月球背面開展低頻射電天文觀測是天文學家夢寐以求的,可以填補射電天文領域上在低頻觀測段的空白。」鄒永廖說。

  嫦娥四號還將棉花、油菜、土豆、擬南芥、酵母和果蠅6種生物帶上了沒有生命的月球,它們形成一個微型生物圈。人們期待月亮上能綻放出第一朵花。

  月球的夜晚究竟有多冷,中國科學家還沒有確切數據,嫦娥四號的任務還包括給月球測量「體溫」。

  五院嫦娥四號巡視器總體主任設計師申振榮說,去月球背面探測是中國為世界做出的貢獻。「雖然我們現在還不知道最終能探測到甚麼,但是這一探測有可能會影響好幾代人。」

  「人類的本性就是探索未知。月球對我們來說是一個神秘而又未知的世界,我們有責任有義務去探究它。探測月球也會加深我們對地球和對自身的認識。」吳偉仁說。