惊世一落，揭开月背神秘面纱! 嫦娥四号创造人类太空探索新纪录
在北京航天飞行控制中心拍摄的嫦娥四号降落过程（示意图）
嫦娥四号探测器传回世界首张近距离拍摄的月背影像图像
嫦娥四号软着陆过程
这是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月背软着陆。
人类探测器首次月背软着陆
经过约38万公里、26天的漫长飞行，1月3日，嫦娥四号进入距月面15公里的落月准备轨道。
北京航天飞行控制中心大厅内，随着现场工作人员一声令下，嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降。10时26分，一吨多重的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，嫦娥四号着陆器获取了月背影像图并传回地面。这是人类探测器在月球背面拍摄的第一张图片。后续，嫦娥四号探测器将通过“鹊桥”中继星的中继通信，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。
中国探月工程总设计师吴伟仁说：“这是中国航天的一个重要里程碑。”航天科技集团五院嫦娥四号探测器系统副总设计师贾阳说：“这是人类智慧的一次优美挥洒。”
从嫦娥奔月到万户飞天，从“天眼”探秘到载人航天，探索浩瀚宇宙，是中华儿女不懈追求的伟大梦想。“这一刻，我们都是幸福的追梦人！”得知嫦娥四号着陆的喜讯，年近九旬的“两弹一星”功勋科学家孙家栋院士豪情满怀。
惊心动魄690秒
嫦娥四号3日整个降落过程可谓惊心动魄。
吴伟仁老家在四川，他比喻说：嫦娥三号好比降落在华北大平原，而嫦娥四号好比降落到中国西南的崇山峻岭中。他说，嫦娥四号着陆区相当于嫦娥三号着陆区的八分之一，且落区周围有海拔10公里高的山，艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的海拔为负6公里，因而与嫦娥三号平滑的抛物线降落轨迹不同，嫦娥四号是接近垂直降落。
“着陆时间短、难度大、风险高，对我们是一个很大的考验。”吴伟仁说，在落月过程中，嫦娥四号绝大部分继承了嫦娥三号月面软着陆技术，整个过程约690秒，全部依靠探测器自主完成，地面可通过中继星看到降落过程，但不实施干预。
中国航天科技集团五院嫦娥四号探测器总设计师孙泽洲说，当时大家想了很多综合考虑各方面因素后，大家选择去月球背面。“去月球背面比去正面风险增大了很多，崎岖的地形给我们带来必须面对的问题。但从技术发展角度来讲，在月面更高精度的着陆是未来所需要的。比如以后我们要去月球南北极，那里地形也很崎岖，如果在永久光照区着陆，对着陆精度要求都很高。”孙泽洲说。
“如果我们未来要建设月球科研站，需要多组探测器在一个范围内着陆，联合构成更复杂的系统，这更是需要航天器能高精度着陆。所以解决这次任务面临的挑战，可以为后续的深空探测和小行星探测打下基础。”孙泽洲说，“我们希望未来具备全月球乃至于全太阳系的到达能力，有了这样的能力也能更好地支持深空科学探测。”
“落月”过程“全自动”
嫦娥四号在系统设计上考虑了如何提高着陆的精度，在环月阶段增加了轨道修正，在动力下降控制策略上进行了调整。
落月阶段首先通过变推力发动机让探测器减速，将探测器相对月球的速度从1.7公里每秒降到接近为零，就像汽车刹车，然后调整探测器的姿态，垂直下降。距离月面两公里左右时，先实施一次粗避障，通过光学成像，利用太阳光造成地形的投影，来识别障碍，这时它可以识别大的陨石坑和大石块。之后，嫦娥四号在距离月面100米处悬停，利用激光扫描来实现精避障，这时它能识别更小的障碍，同时也能识别地面的坡度，通过计算，寻找到一个较为安全的地点作为着陆点。然后探测器再次下降，最后距离月面2米时发动机停止工作，探测器以自由落体的方式降落，着陆器上的四条腿把着陆的冲击能量缓冲掉，让着陆器稳稳地落在月面。
整个降落过程持续了大约12分钟，全部由探测器自主完成，地球上没有进行任何干预，但“鹊桥”将着陆的画面传回到北京郊区的指挥控制中心。落月后，通过“鹊桥”中继星的“牵线搭桥”，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，实现了月背和地面稳定通信的“小目标”。
月背一直是未知世界
嫦娥四号着陆区地形起伏达6000米，是太阳系中已知最大的撞击坑之一，被认为对研究月球和太阳系早期历史具有重要价值。
由于潮汐锁定，月球绕地球公转与自转的周期相同，从地球上看到的月亮“景色”总是相同的。在没有太空探测器的年代，月球背面一直是神秘的未知世界。
直到大约60年前，苏联的月球3号探测器才传回了第一张月球背面影像。大约50年前，美国阿波罗8号的3位宇航员在环月飞行时，成为最先目睹月球背面的人类。
越来越多环绕月球的探测器让人们发现，原来月球背面和正面如此不同：正面相对平坦，而背面则崎岖不平，遍布坑坑洼洼的撞击坑；月球背面的月壳比正面厚得多。为什么会这样？现在依然是个谜，只有着陆探测才有可能揭开这个谜。
“月球童年的经历，地球上也发生过。但由于地质活动，地球早年的痕迹已被抹去。要想了解地球久远的往事，月球或许能给我们答案。”中科院地质与地球物理研究所研究员林杨挺说。
对冯·卡门撞击坑的探测还有另一层意义，它是以20世纪匈牙利裔美国航天工程学家冯·卡门命名的。中国航天事业的奠基人钱学森、郭永怀都是这位“航空航天时代科学奇才”的亲传弟子。
“月球背面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。这次探测可以填补射电天文领域在低频观测段的空白，将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。”探月工程嫦娥四号任务新闻发言人于国斌说。
为人类重返月球作准备
距离人类第一次登月过去50年了，人类能否重返月球？月球上的辐射会对宇航员造成多大影响？月球上到底有多少水？月球上的水是怎么来的？中外科学家将通过嫦娥四号寻找答案，为人类重返月球作准备。
“这次任务令人非常兴奋，在月球背面着陆探测是世界第一次，为未来人类登月作准备是非常棒的想法。”德国基尔大学物理实验与应用研究所项目总师温牧说，“当宇航员返回地球后，月球上造成的辐射还留在他们身体里。这是一直存留的危险，所以我们必须把这些辐射搞明白。”
嫦娥四号任务包含了4台国际载荷，为全球更多科学家提供了太空探索的机会，集中人类智慧破解宇宙谜题。“我认为空间科学的一个美妙之处就在于许许多多国家一起合作，这很重要，也向全世界传递了和平的信息。”温牧说。
对于天文学家来说，月球背面是一片难得的宁静之地，因为月球自身屏蔽了来自地球的各种无线电干扰信号，在那里或将窥见大爆炸后宇宙如何摆脱黑暗，点亮第一代恒星。
嫦娥四号任务携带了中国和荷兰科学家研制的低频射电探测器。“到月球背面开展低频射电天文观测是天文学家梦寐以求的，可以填补射电天文领域上在低频观测段的空白。”中科院月球与深空探测总体部主任邹永廖说。
嫦娥四号还将棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇6种生物带上了没有生命的月球，它们形成一个微型生物圈。人们期待月亮上能绽放出第一朵花。月球的夜晚究竟有多冷，中国科学家还没有确切数据。嫦娥四号的任务还包括给月球测量“体温”。
“人类的本性就是探索未知。月球对我们来说是一个神秘而又未知的世界，我们有责任有义务去探究它。探测月球也会加深我们对地球和对自身的认识。”吴伟仁说。
嫦娥四号月球车命名为“玉兔二号”，网友喊话玉兔号——
醒醒，家里人来啦！
记者3日从国家航天局获悉，嫦娥四号任务月球车全球征名活动结果当天揭晓，月球车命名为“玉兔二号”。2018年12月8日2时23分，探月工程嫦娥四号任务着陆器和巡视器（月球车）组合体发射升空，2019年1月3日10时26分成功着陆月球背面，随即着陆器与巡视器分离，开始就位探测和巡视探测。
3日上午嫦娥四号（网友昵称“四姐”）探测器，成功着陆在月球背面预选着陆区，也让2016年退役休眠至今的嫦娥三号月球车“玉兔号”，再被网友们想起。大家纷纷在他已经停止更新两年多的微博下留言：“兔子醒醒，家里人来啦！”
新华时评
这一落怎么想象都不过
38万公里很远，远到人类文明从未在月球背面留下印记；38万公里很近，就在今天，中国在“蟾宫后院”折桂！2019年1月3日10时26分，中国嫦娥四号代表人类首次软着陆月球背面，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。
这一刻，世界看中国！
由于自转和公转的特点，月球永远只有一面对着地球。此前，国际上仅有极少数环月飞行器从太空中看到过月球背面的样子，而由于通信受限和技术原因，人类此前从未真正踏上过这片秘境。嫦娥四号在月球背面落月成功创造了人类太空探索史上的新纪录。
“天高地迥，觉宇宙之无穷”，千百年来，从嫦娥奔月到万户飞天，我们的祖先不断展现对宇宙的浪漫想象和探索激情。探索浩瀚宇宙、发展航天事业，正是亿万中华儿女不懈追求的伟大梦想。
我国探月工程全面启动以来，已经走过了15年的时光。15年间，从嫦娥一号拍摄的全月球影像图，到嫦娥二号首次实现我国对小行星的飞跃探测，再到嫦娥三号成功实现落月梦想……月球探测工程，成为我国航天事业发展的又一座里程碑，开启了中国人走向深空探索宇宙奥秘的时代，标志着我国进入具有深空探测能力的国家行列。
作为整个探月工程“绕、落、回”三步走战略中第二步的关键组成，嫦娥四号的一小步，无疑是整个人类太空探索史上的一大步。月球背面比正面更为古老。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，其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，嫦娥四号任务为中外科学家提供了更多太空探索的机会。
“踏上月球背面，已经是好几代科学家共同的梦想了。”中国科学院院士叶培建动情地表示，“落月是整个任务最关键阶段，充满了风险、未知和挑战。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、增进人类福祉的新时代。”
宇宙到底有多大？这是人类秉承探索发现的天性不断追寻的问题。在发现未知地带的征程中，中国航天人将不畏艰苦、不断创新，奏响探索宇宙的新畅想。
幕后
逆袭的备份
嫦娥四号改进多多
作为嫦娥三号的备份，嫦娥四号仍由着陆器和巡视器组成，但是因为嫦娥四号与嫦娥三号的科学目标不同，因此更换了部分科学载荷，其中最主要的特点是装载了国际科学载荷。
嫦娥四号任务的工程目标主要有两个：研制、发射月球中继通信卫星，实现国际首次地月L2点的测控及中继通信；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。
其科学目标主要有三个：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、矿物组分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。
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。由于嫦娥四号要在凹凸不平的地方软着陆，所以需要具有比嫦娥三号更准确的着陆精度。为了不撞到峭壁，嫦娥四号具备很高的自主导航和避障功能，以便自主寻找地势相对平坦的地区进行着陆，采取近乎垂直的着陆方式。
嫦娥三号在长月夜零下180℃的环境中是不能工作的，而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，以保证其度过寒冷漫长的月夜及正常开展探测工作，在国内首次实测月夜期间浅层月壤的温度。
嫦娥四号的月球车虽与嫦娥三号携带的“玉兔号”月球车外形和重量一样，是全球目前重量最小的月球车。嫦娥四号月球车在运动安全、能源供给、科学探测和测控通信等方面均做了特殊的设计。尤其在线路方面进行了设计改进和试验验证，使它更强大，既不怕极热极冷的“广寒宫”，又能完成更多新任务。
反响
美俄航天专家点赞嫦娥四号
中国嫦娥四号探测器3日成功在月球背面软着陆。对此，美国和俄罗斯专家纷纷表示祝贺并盛赞这一壮举。
美国航天局局长吉姆·布里登斯廷当天在推特上发文说：“祝贺中国嫦娥四号团队实现在月球背面的成功着陆，这是人类的第一次，也是令人印象深刻的成就。”
“祝贺！”在新华社海外社交媒体账号发布的相关新闻下，美国太空探索技术公司创始人埃隆·马斯克第一时间对嫦娥四号成功落月表示祝贺。
俄罗斯齐奥尔科夫斯基航天研究院院士亚历山大·热列兹尼亚科夫说，此前任何国家都未能使其探测器在月球背面软着陆，“中国这一成功产生了巨大的心理轰动效应”。（综合新华社）
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