嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)了世界首次月球背面軟著陸，其降落地點(diǎn)在南極-艾特肯盆地的馮·卡門(mén)撞擊坑，那么這個(gè)著陸點(diǎn)是如何選擇出的？探月專(zhuān)家們對(duì)此做出了詳細(xì)解答。

中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁說(shuō)：“在論證嫦娥四號(hào)任務(wù)時(shí)，我們感覺(jué)應(yīng)該給它賦予更強(qiáng)的生命力和功能，做一些有挑戰(zhàn)性的事情?！?/p>

中國(guó)航天科技集團(tuán)五院嫦娥四號(hào)探測(cè)器總設(shè)計(jì)師孫澤洲說(shuō)，當(dāng)時(shí)大家想了很多，除了落到月球背面，也有專(zhuān)家考慮過(guò)讓它飛得更遠(yuǎn)，在其他天體上著陸。但那樣探測(cè)器就需要有很大變化。嫦娥四號(hào)是嫦娥三號(hào)的備份，很多零部件與嫦娥三號(hào)一同設(shè)計(jì)生產(chǎn)，因而不能在設(shè)計(jì)上有太大變化。綜合考慮各方面因素后，大家選擇去月球背面。

圖為1月3日在北京航天飛行控制中心拍攝的嫦娥四號(hào)探測(cè)器展開(kāi)太陽(yáng)翼（示意圖）。1月3日10時(shí)26分，嫦娥四號(hào)探測(cè)器自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門(mén)撞擊坑內(nèi)，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)探測(cè)器首次在月球背面軟著陸。新華社記者 金立旺 攝

“去月球背面比去正面風(fēng)險(xiǎn)增大了很多，崎嶇的地形給我們帶來(lái)必須面對(duì)的問(wèn)題。但從技術(shù)發(fā)展角度來(lái)講，在月面更高精度的著陸是未來(lái)所需要的。比如以后我們要去月球南北極，那里地形也很崎嶇，如果在永久光照區(qū)著陸，對(duì)著陸精度要求都很高。”孫澤洲說(shuō)。

“如果我們未來(lái)要建設(shè)月球科研站，需要多組探測(cè)器在一個(gè)范圍內(nèi)著陸，聯(lián)合構(gòu)成更復(fù)雜的系統(tǒng)，這更是需要航天器能高精度著陸。所以解決這次任務(wù)面臨的挑戰(zhàn)，可以為后續(xù)的深空探測(cè)和小行星探測(cè)打下基礎(chǔ)?！睂O澤洲說(shuō)。

他說(shuō)：“我們希望未來(lái)具備全月球乃至于全太陽(yáng)系的到達(dá)能力，有了這樣的能力也能更好地支持深空科學(xué)探測(cè)?！?/p>

專(zhuān)家確定去月球背面后，具體著陸區(qū)域的選擇還受到很多條件的限制。

孫澤洲說(shuō)，嫦娥三號(hào)的著陸區(qū)在北緯45度左右的虹灣地區(qū)，探測(cè)器是按照這一緯度的光照條件設(shè)計(jì)的熱控系統(tǒng)和太陽(yáng)翼。而大部分繼承了嫦娥三號(hào)設(shè)計(jì)的嫦娥四號(hào)首選著陸區(qū)緯度也在40至50度之間。

“緯度上劃定范圍后，再考慮經(jīng)度，是落在月球背面的正中間還是邊緣呢？由于要實(shí)現(xiàn)地球和月球背面的通信，中繼星‘鵲橋’運(yùn)行在地月第二拉格朗日點(diǎn)的Halo軌道上。它的全實(shí)時(shí)覆蓋區(qū)域集中在月球背面中心點(diǎn)左右?guī)资鹊姆秶！睂O澤洲說(shuō)，“而且我們不希望探測(cè)器與中繼星通信的時(shí)候仰角太低，那樣有可能會(huì)受到周?chē)呱降挠绊?。?/p>

這樣，嫦娥四號(hào)的著陸區(qū)從經(jīng)緯度上就基本限定下來(lái)了。

嫦娥四號(hào)探測(cè)器動(dòng)力下降過(guò)程降落相機(jī)拍攝的圖像（1月3日攝）。新華社發(fā)（國(guó)家航天局供圖）

在這個(gè)大致范圍內(nèi)，科學(xué)家們看中了艾特肯盆地，這個(gè)太陽(yáng)系最大、最深、最古老的撞擊坑，這里蘊(yùn)含著月球最早的信息，有很高的科學(xué)研究?jī)r(jià)值，比如是不是有水？對(duì)這里的探測(cè)將對(duì)人類(lèi)了解月球、地球、太陽(yáng)系的演化提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)和線(xiàn)索。

而在艾特肯盆地這個(gè)直徑大約2500公里，深13公里的巨大撞擊坑內(nèi)，還有一個(gè)直徑為180公里的馮·卡門(mén)撞擊坑，其底部地勢(shì)相對(duì)平坦，能較好地保證著陸安全。

恰好與馮·卡門(mén)撞擊坑經(jīng)度上相差約13度的地方，還有一個(gè)克雷蒂安撞擊坑，非常適合作為備選著陸區(qū)。假如嫦娥四號(hào)第一天在主選著陸區(qū)沒(méi)有成功著陸，第二天還可以著陸在備選著陸區(qū)。

除了科學(xué)上的意義，對(duì)馮·卡門(mén)撞擊坑的探測(cè)還有另一層意義，它是以20世紀(jì)匈牙利裔美國(guó)航天工程學(xué)家馮·卡門(mén)（1881年——1963年）命名的，他被譽(yù)為“航空航天時(shí)代的科學(xué)奇才”。中國(guó)航天事業(yè)的奠基人錢(qián)學(xué)森、郭永懷都是他的親傳弟子。

五院嫦娥四號(hào)巡視器總體主任設(shè)計(jì)師申振榮說(shuō)，去月球背面探測(cè)是中國(guó)為世界做出的貢獻(xiàn)。“雖然我們現(xiàn)在還不知道嫦娥四號(hào)最終能探測(cè)到什么，但是這一探測(cè)有可能會(huì)影響好幾代人。”（記者 喻菲、全曉書(shū)、胡喆）

[責(zé)任編輯：楊凡、穆楠]

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