到月背去!偉大夢(mèng)想決定偉大創(chuàng)造

月球背面對(duì)于人類(lèi)而言，是“秘境中的秘境”。

由于月球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期相等，加上被地球潮汐鎖定，地球強(qiáng)大的引力讓月球總是一面朝向地球，人類(lèi)在地球上只能看見(jiàn)月球的正面。

從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，人類(lèi)陸續(xù)向月球發(fā)射了100多次探測(cè)器，但還從沒(méi)有探測(cè)器在月球背面著陸開(kāi)展就位探測(cè)。

1962年4月26日，美國(guó)“徘徊者4號(hào)”探測(cè)器撞擊月球背面，成為首個(gè)在月球背面硬著陸的探測(cè)器，但并未傳回任何數(shù)據(jù)。

2004年，我國(guó)探月工程正式批準(zhǔn)立項(xiàng);

2007年，嫦娥一號(hào)任務(wù)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7米分辨率全月影像圖，飛至日地拉格朗日L2點(diǎn)進(jìn)行環(huán)繞探測(cè)，并對(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);

2013年，嫦娥三號(hào)成功落月并開(kāi)展月面巡視勘察，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次對(duì)地外天體的直接探測(cè)，把玉兔號(hào)的足跡刻在了月球;

2014年，再入返回飛行試驗(yàn)任務(wù)圓滿(mǎn)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)，為我國(guó)正在實(shí)施的月面采樣返回及未來(lái)深空探測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，創(chuàng)造了月球探測(cè)史的中國(guó)紀(jì)錄。

當(dāng)嫦娥三號(hào)任務(wù)圓滿(mǎn)完成以后，作為備份的嫦娥四號(hào)怎么辦？該去哪兒？一度引發(fā)不少探月科學(xué)家們的討論。

不少人認(rèn)為，嫦娥四號(hào)無(wú)須冒險(xiǎn)，還應(yīng)落在月球正面。然而，作為中國(guó)航天科技集團(tuán)五院深空探測(cè)和空間科學(xué)首席科學(xué)家的中國(guó)科學(xué)院院士葉培建卻堅(jiān)定地提出：“中國(guó)探月工程應(yīng)該走一步跨一步。落到月球背面去，這是一個(gè)創(chuàng)舉?！?/p>

然而，“到月球背面去”——在不少科學(xué)家眼中是“不可能完成的事情”。

“由于受到月球自身的遮擋，在月球背面，任何人類(lèi)探測(cè)器都無(wú)法直接與地球進(jìn)行測(cè)控通信和數(shù)據(jù)傳輸?！敝袊?guó)探月工程總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士吳偉仁介紹，到月球背面去，必須要面對(duì)“不在服務(wù)區(qū)”的失聯(lián)挑戰(zhàn)。

正是源于這樣一種“不走尋常路、勇于挑戰(zhàn)自我”的信念，中國(guó)航天人最終做出了一個(gè)大膽的決定：“嫦娥四號(hào)要實(shí)現(xiàn)人類(lèi)月球背面的首次軟著陸！”

“從技術(shù)發(fā)展角度來(lái)講，如果我們未來(lái)要建設(shè)月球科研站，就需要航天器能夠高精度著陸?！辨隙鹚奶?hào)探測(cè)器總設(shè)計(jì)師孫澤洲表示，解決了這次任務(wù)面臨的挑戰(zhàn)，可為后續(xù)的深空探測(cè)和小行星探測(cè)打下基礎(chǔ)。

“奔月之路”

夢(mèng)想的力量，是人類(lèi)對(duì)未知領(lǐng)域探索的不竭動(dòng)力。

2018年12月8日2時(shí)23分，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。

伴隨著巨大的火箭轟鳴，肩負(fù)著億萬(wàn)中華兒女的探月飛天夢(mèng)想，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)啟了月球探測(cè)的新旅程。

2018年12月12日16時(shí)45分，嫦娥四號(hào)探測(cè)器經(jīng)過(guò)約110小時(shí)奔月飛行，到達(dá)月球附近，成功實(shí)施近月制動(dòng)，順利完成“太空剎車(chē)”，被月球捕獲，進(jìn)入了近月點(diǎn)約100公里的環(huán)月軌道。

嫦娥四號(hào)準(zhǔn)時(shí)發(fā)射、準(zhǔn)確入軌，原計(jì)劃在近月制動(dòng)前實(shí)施的3次軌道中途修正，期間只進(jìn)行了1次。

“準(zhǔn)時(shí)發(fā)射、準(zhǔn)確入軌”，實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不輕松。成功架起“奔月之路”的，是我國(guó)自主研制的“金牌火箭”。

中國(guó)航天科技集團(tuán)一院火箭系統(tǒng)總指揮金志強(qiáng)介紹，探月工程任務(wù)對(duì)軌道高度和入軌精度要求都很高，長(zhǎng)三甲系列火箭成為執(zhí)行探月工程發(fā)射的最佳選擇。

低溫發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)裝配4臺(tái)單機(jī)，選擇性能最優(yōu)的2臺(tái)用于本次任務(wù);單機(jī)產(chǎn)品通電老煉時(shí)間增加50小時(shí)，系統(tǒng)綜合試驗(yàn)考核次數(shù)增加……

圍繞嫦娥四號(hào)任務(wù)窄窗口發(fā)射、冬季發(fā)射等特征，火箭研制團(tuán)隊(duì)開(kāi)展專(zhuān)題風(fēng)險(xiǎn)分析，制定了520項(xiàng)預(yù)案。

為了充分利用嫦娥四號(hào)任務(wù)兩天內(nèi)多窗口的發(fā)射機(jī)會(huì)，降低發(fā)射實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)，火箭系統(tǒng)開(kāi)展了技術(shù)創(chuàng)新，在低溫加注后可以適應(yīng)2天內(nèi)多個(gè)發(fā)射窗口的發(fā)射要求。

“這在國(guó)內(nèi)尚屬首次?！敝袊?guó)航天科技集團(tuán)一院火箭系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師陳閩慷說(shuō)。

億萬(wàn)雙手，托舉“嫦娥”，億萬(wàn)顆心，牽掛“嫦娥”。

在困難和挑戰(zhàn)面前，中國(guó)航天人用一次又一次生動(dòng)的創(chuàng)新實(shí)踐，詮釋了創(chuàng)新對(duì)于實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的關(guān)鍵意義。

“驚天一落”

經(jīng)過(guò)約38萬(wàn)公里、26天的漫長(zhǎng)飛行，2019年1月3日， 嫦娥四號(hào)成功著陸在了月球背面東經(jīng)177.6度、南緯45.5度附近的預(yù)選著陸區(qū)，月球背面真正意義上第一次成功留下了人類(lèi)探測(cè)器的身影。

落月后，通過(guò)“鵲橋”中繼星“牽線搭橋”，嫦娥四號(hào)探測(cè)器進(jìn)行了太陽(yáng)翼和定向天線展開(kāi)等多項(xiàng)工作，建立了定向天線高碼速率鏈路，順利實(shí)現(xiàn)了月背和地面穩(wěn)定通信的“小目標(biāo)”。

11時(shí)40分，嫦娥四號(hào)獲取了月背影像圖并傳回地面。這是人類(lèi)探測(cè)器在月球背面拍攝的第一張圖片。

作為整個(gè)探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略中第二步的關(guān)鍵組成，嫦娥四號(hào)的一小步，無(wú)疑是整個(gè)人類(lèi)太空探索史上的一大步。

嫦娥四號(hào)在月球背面成功著陸的消息傳開(kāi)，成為“驚天一落”。

美國(guó)太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人埃隆·馬斯克也第一時(shí)間向中國(guó)探月取得的成功點(diǎn)贊祝賀。

嫦娥四號(hào)的著陸區(qū)月球南極-艾特肯盆地是太陽(yáng)系中已知最大的撞擊坑之一，也被公認(rèn)為月球上最老、最深的撞擊盆地。

到月球背面開(kāi)展低頻射電天文觀測(cè)，是全世界天文學(xué)家夢(mèng)寐以求的事情，可以填補(bǔ)射電天文領(lǐng)域在低頻觀測(cè)段的空白。

中科院月球與深空探測(cè)總體部主任鄒永廖說(shuō)，月球背面具有獨(dú)特性質(zhì)，嫦娥四號(hào)著陸地是從未實(shí)地探測(cè)過(guò)的處女地。月球車(chē)在月背行走時(shí)，還可以獲取綜合地質(zhì)剖面，將是國(guó)際首創(chuàng)。