嫦娥四号成功着陆月球背面，人类第一次揭开古老月背的神秘面纱

2019年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，11时40分通过“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。

2018年12月8日2时23分，中国嫦娥四号探测器从西昌卫星发射中心成功起飞，开始踏上奔向月球的旅程！

根据新华社消息，2019年1月3日10时26分，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，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。

欲善其事，先利其器——嫦娥4号带了什么仪器？

作为嫦娥3号的备份机，嫦娥4号不管是外形还是携带的科学仪器都很大程度上继承了嫦娥3号，两者都由一台陆器和一台巡视器（月球车）组成。

嫦娥四号成功着陆月球背面，有什么看点和重要意义？

1. 为什么选择探测月球背后？

地球上每天都有无数人举头望明月，对着它发出各式各样的感慨。但极少有人意识到，从他们第一次看到月亮至今，除了月亮“形状”（月相）的变化，月球表面的“图案”其实从来没变过，甚至最早人类远祖古猿看到的月亮和今人并无区别。

丨（图源：NASA）

道理很简单：

通过亿万年的努力，巨大的地球把月球牢牢得实现了潮汐锁定，使它围绕地球一圈的公转周期完全等于自身转动。从地球上就只能看到当初它被固定朝向地球的一面。虽然由于月球天平动和视差现象可以瞥见一小部分背面，但绝大部分都是看不到的。我们称之为“月球背面”，在一些文艺作品中，还被艺术得称为“月之暗面”。需要注意的是，月球背面也能被太阳照到，并不“暗”，只不过人类看不到而已。

2. “我选择着陆月球背后，不是因为它简单，而是因为它更难”

人类月球探测、甚至人类航天的巅峰就是大名鼎鼎的阿波罗登月工程，它留下了载入史册的三句话：

肯尼迪总统说过两句：“我们要在这个十年结束前，把宇航员送上月球，再安全送回来”，“我们选择登月，不是因为它简单，而是因为它很难”。

经过无数航天人的努力，终于在1969年7月20日，由阿姆斯特朗说出了最著名的那一句：“这是我的一小步，却是全人类的一大步”。

丨到中国嫦娥三号时，人类已经在月球正面有过20个着陆器，然而背面为0

但是，所有的阿波罗载人任务、甚至苏联和美国的其他无人着陆月球任务都集中在月球正面，对这里人类已经了解得非常多。现在，不仅顶级科学家可以每天用激光精确监测地月距离和表面情况，普通天文爱好者也可以用望远镜了解月球正面的每一个月海、每一座环形山。阿波罗计划甚至送了12名宇航员登陆月球正面、还带回了382千克的单体样本。

之所以一直探测正面、在正面着陆，却从不去背面，一个重要原因就是背面着陆的难度大大难于正面。

因为苏美太空竞赛的走向逐渐变成“耗资不菲但收获有限”，二者先后放弃了月球探测。也给人类的月球探测留下了一个大挑战：谁能成功着陆月球背面？我们要因为难，就不去了吗？

嫦娥四号做出了回答：“我选择着陆月球背后，不是因为它简单，而是因为它更难”。

3. 月球背后探测会给科研界带来什么？

直接划重点：

a. 月球背面几乎全是环形山/陨石坑（97.5%），比正面多得多（69%），形成原因和目前的情况只有理论解释，缺乏实地验证；

b. 月球背面南极-艾特肯盆地，是太阳系第二大超级陨石坑，早在1998年，NASA的月球勘探者号就发现这里存在水冰，而且更接近月球最原始的情况；

c. 嫦娥四号实际着陆地点位于该区域中部的冯·卡门环形山，它以钱学森的恩师的名字命名。这里经过了强烈碰撞，极可能曾经被熔岩淹没，各类物质含量丰富，或许留有月幔最原始的成分，保留了月球最深层的秘密；

d. “月球上氦三能量开发可供人类能源需求XX万/亿年”的说法，相信大家已经看过很多了，而理论上月球背面环境更容易产生氦三；

e. 月球背面有天然的“屏蔽”，没有任何来自地球的辐射干扰，这意味着它有着无比完美的安静环境做天文观测；

f. 月球背面的月壤也极有可能与正面大不相同。

丨月球正面（左）和月球背面（右）看起来截然不同（图源：NASA）

以上，基本意味着第一个实现月球背面着陆的探测器将会收获众多独特的科研成果，对世界航天和天文界都将是巨大的贡献。

4. 月球挡住了，信号咋办？

既然月球挡住了背面，就要布置一颗信号中继卫星，为着陆器做准备和全程信号支持。从上个世纪六十年代开始，NASA就一直在提设想、论证，但从未实践过。目前，中国已经完成了这一任务：早在今年5月份，就成功部署了“鹊桥号”中继卫星，在月球背后6.5万公里之外的地月拉格朗日二点附近Halo轨道簇上运行。

丨鹊桥号中继星与地球、月球的轨道关系

这是人类历史上首个月球信号中继卫星，架起了地球和月球背后的“鹊桥”，它将全程见证嫦娥四号的探测过程，也将负责嫦娥四号的全程通信。

5. 为什么四天就到月球，还迟迟不着陆？

嫦娥四号早在12月8日就出发，使用了我国目前深空探测的最强火箭长三乙改III型。3.8吨重的它仅花了4天14时16分就完成了发射、轨道校正、近月制动、进入工作轨道，是四次主要任务中最短的一个。但依然等到了2019年1月3日才进行着陆任务。

为什么需要这么长的时间呢？

是为了等待时机。

月球被潮汐锁定，自转与公转相同，导致它的一天就是一年，一半是黑夜一半是白天。换做地球时间就是近14天交替的白天黑夜。在进入月球轨道后，嫦娥四号一边测试仪器，一边等待月球进入白天，毕竟它的主要能量来源是太阳能。

丨光线照射形成的影子，也是着陆时判断地形的重要图像参考

另一方面，由于降落地点处于南极附近，它需要逐渐调整轨道倾角才能经过这里，比较耗时。同时，也要等待太阳光照在月球的角度达到理想的状态，这样所有的地貌都会有比较清晰的阴影，最大程度辅助光学设备选择并定位着陆地点。

网上有说法是，阿波罗登月的选择时间参考了中国的传统历法——农历，某种程度上，这个说法挺有道理，因为农历与月相一致，月相又说明了月球上太阳光照情况。这是登月设备的重要参考。

6. 嫦娥四号的能量怎么来？

采用太阳能电池板和充电电池组合，是很多月球探测器的基本配备。在（月球）白天，月球上太阳能极其充沛，太阳能电池板充电，剩余电能储蓄下来，所有系统正常工作。晚上能量不足，只能冬眠或降低工作强度。

我国的嫦娥三号和玉兔号任务，以及苏联、美国诸多无人探测器，大都采用这个方案。

丨2013年12月2日发射的嫦娥三号和玉兔号月球车，它们能量主要依靠太阳能电池板

为应对夜晚过低的温度，探测器还需要携带放射性同位素元素钚-238，它的半衰期长达88年，会源源不断释放热量，做保温用，嫦娥三号即是如此。与此同时，它的热量也可以收集起来用以发电，这就是大名鼎鼎的“核电池”，太阳系的五个使者：先锋十号、先锋十一号、旅行者一号、旅行者二号、新视野号，皆是依靠它实现了深空之旅。

而在嫦娥四号上，中国将首次实验自己的“核电池”技术。尽管它不是最主要的能量来源，但这个突破已经意义重大。

7. 国际合作大突破

嫦娥探月工程作为中国最具标志性大型科学研究项目之一，在扩展中国航天国际影响力、甚至直接促进国际合作方面的意义对我国而言是无可取代的，而嫦娥四号任务（本质上鹊桥号中继卫星也属于嫦娥四号任务的一部分）更是为中国航天迈出了突破性的一步。

因而，眼前的嫦娥四号，不仅是中国的，更是全世界的。

它的科学和工程意义，对整个人类而言都是重大突破。

1.hi，嵌入式工程师们，据说2019年会是Linux年！

2.你眼里的嵌入式工程师应该是啥样的？

3.MIPS CPU架构宣布开源，RISC-V使命完成了？

4.MCU选8位还是32位？这可不是扔钢镚的事！

5.让自己更值钱，电子工程师可以这么做！

6.不是嵌入式坑了你，而是你坑了嵌入式

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