新京報(bào)訊 (記者倪偉)我國(guó)計(jì)劃于今年下半年發(fā)射嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器,，首次實(shí)現(xiàn)人類探測(cè)器在月球背面軟著陸。昨天,，探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁院士解釋該計(jì)劃時(shí)表示,，月球背面探測(cè)不僅有助于全面探索月球,，還可以在電磁波寧?kù)o區(qū)探測(cè)宇宙起源時(shí)期的信號(hào)。

今年4月24日是第三個(gè)“中國(guó)航天日”,。昨天,，中國(guó)航天日北京分會(huì)場(chǎng)活動(dòng)在中國(guó)科技館舉辦，吳偉仁在活動(dòng)中向公眾介紹了嫦娥四號(hào)的相關(guān)科學(xué)問(wèn)題,。

嫦娥四號(hào)探月成為今年廣受國(guó)內(nèi)公眾矚目的航天任務(wù),。《自然》雜志網(wǎng)站列出的2018年值得期待的科技事件中，嫦娥四號(hào)任務(wù)也名列其中,。

記者從國(guó)家國(guó)防科工局了解到,，嫦娥四號(hào)包括中繼星、著陸器和巡視器(簡(jiǎn)稱著巡組合體),。中繼星計(jì)劃于今年上半年發(fā)射,，將到達(dá)拉格朗日L2點(diǎn)(地月引力平衡點(diǎn))，實(shí)現(xiàn)探測(cè)器與地面之間的測(cè)控通信和數(shù)據(jù)傳輸,。

著巡組合體計(jì)劃于今年下半年發(fā)射,，抵達(dá)月球背面，開展月基低頻射電天文,、月球背面巡視區(qū)形貌和礦物組份,、巡視區(qū)淺層結(jié)構(gòu)等科學(xué)探測(cè)與研究，預(yù)期可獲得一批原創(chuàng)性科學(xué)成果,。

除了中國(guó)探測(cè)任務(wù),，嫦娥四號(hào)還將執(zhí)行“全球任務(wù)”。目前已確定將搭載荷蘭低射頻電探測(cè)儀,、德國(guó)月表中子與輻射劑量探測(cè)儀,、瑞典中性原子探測(cè)儀和沙特月球小型光學(xué)成像探測(cè)儀4臺(tái)國(guó)際合作科學(xué)載荷。

釋疑1

為何要在月球背面軟著陸,？

隔絕電磁噪聲,，可探測(cè)宇宙形成早期短波信號(hào)

月球的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)速度一樣，都是27.3天,，這是由于地球?qū)υ虑虻摹俺毕i定”導(dǎo)致的,。加上天平動(dòng)的作用，只有約59%的月面能被地球觀測(cè)到,。也就是說(shuō),，月球背面41%的地方始終受月球阻擋。

這樣的特性,，導(dǎo)致月球背面探測(cè)具有很多獨(dú)特的科學(xué)價(jià)值,。吳偉仁說(shuō)，月球背面避開了來(lái)自地球的大量電磁干擾,，處于一種電磁波“寧?kù)o區(qū)”,。在這樣的潔凈環(huán)境中，探測(cè)器可以接收到更多微弱信號(hào),，例如宇宙形成早期發(fā)出的短波,。

“這些低頻短波可以幫助我們研究宇宙起源。在月球正面是無(wú)法探測(cè)到的,，因?yàn)槭盏降亩际请姶旁肼??！敝锌圃簢?guó)家天文臺(tái)研究員鄭永春說(shuō)。

目前全世界進(jìn)行過(guò)120多次月球探測(cè)活動(dòng),，但從來(lái)沒(méi)有探測(cè)器登陸過(guò)月球背面,。吳偉仁表示，要想深入探索月球奧秘,，一定要去那里。而且目前中國(guó)有條件,、有能力開展月球背面軟著陸探測(cè),，爭(zhēng)取創(chuàng)造世界第一。

另外,，美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)會(huì)員,、“小火箭”工作室創(chuàng)始人邢強(qiáng)介紹，月球背面的月壤和巖石人類尚未接觸過(guò),，進(jìn)一步探究和分析,，可以為地球和月球形成的早期機(jī)理提供更翔實(shí)的研究材料。

歷史上,，蘇聯(lián)月球2號(hào)探測(cè)器于1959年首次拍到月球背面照片,。1968年，美國(guó)阿波羅8號(hào)飛船第一次帶著人類目睹月球背面,。目前,，人類對(duì)于月球背面最詳細(xì)的信息，是來(lái)自于2009年入軌的美國(guó)月球勘測(cè)軌道飛行器(LRO),。

釋疑2

月球背面著陸有何難度,？

多山地形登陸困難，將發(fā)射中繼星建立地月通信

嫦娥一號(hào)和二號(hào)在繞月過(guò)程中都曾拍攝過(guò)月球背面,，嫦娥二號(hào)拍攝的月球表面全圖,，分辨率達(dá)到7米的“高清”程度。通過(guò)這些照片和數(shù)據(jù),，科學(xué)家發(fā)現(xiàn),，月球背面的地形比正面遠(yuǎn)為復(fù)雜，多“山”多“谷”,。

鄭永春介紹,，這是因?yàn)樵虑蛟淮罅啃⌒行亲矒簦纬闪撕芏嗌羁?，看上去就是大量的環(huán)形山,。

復(fù)雜地形為嫦娥四號(hào)著陸帶來(lái)更多困難。吳偉仁打了個(gè)比方：“嫦娥三號(hào)相當(dāng)于在華北平原著陸,，嫦娥四號(hào)則相當(dāng)于在崇山峻嶺的云貴川地區(qū)著陸,?！?/p>

同時(shí)，遙測(cè)和控制也是個(gè)難題,。電磁波只能直線傳播,，當(dāng)探測(cè)器飛行至地球看不到的月球背面，如何與地球建立通信,？

科學(xué)家將利用一顆中繼衛(wèi)星解決這個(gè)問(wèn)題,。在嫦娥四號(hào)發(fā)射前，我國(guó)將于下月先發(fā)射一顆中繼衛(wèi)星,，定位在距地心約45萬(wàn)公里,、距月心約6.5萬(wàn)公里的地月拉格朗日L2點(diǎn)。據(jù)邢強(qiáng)介紹,，拉格朗日L2點(diǎn)位于地球球心和月球球心連線且靠近月球的一個(gè)特定位置上,，通俗來(lái)說(shuō)，該點(diǎn)既能“看到”地球,，又能“看到”月球,，因而能成為嫦娥四號(hào)與地球之間的信息中轉(zhuǎn)站。

中國(guó)科學(xué)家對(duì)于拉格朗日L2點(diǎn)并不陌生,。2010年發(fā)射升空的嫦娥二號(hào)衛(wèi)星,，在完成既定的月球探測(cè)任務(wù)后，繼續(xù)飛往深空,，曾抵達(dá)并繞飛拉格朗日L2點(diǎn),。其攜帶的4臺(tái)科學(xué)儀器在此位置上進(jìn)行了聯(lián)合探測(cè)，填補(bǔ)了我國(guó)對(duì)地球遠(yuǎn)磁尾區(qū)域的離子能譜,、太陽(yáng)耀斑爆發(fā)和宇宙伽馬暴的科學(xué)探測(cè)空白,。

邢強(qiáng)表示，在月球探索中使用中繼通信技術(shù),，也是對(duì)深空探索和星際探索技術(shù)的一種驗(yàn)證,。

■ 展望

中國(guó)正論證建設(shè)無(wú)人值守月球科研站

我國(guó)現(xiàn)在已論證更長(zhǎng)遠(yuǎn)的月球探測(cè)與開發(fā)計(jì)劃。

去年召開的第七屆航天技術(shù)創(chuàng)新國(guó)際會(huì)議上,，國(guó)家航天局探月與航天工程中心相關(guān)負(fù)責(zé)人透露,，我國(guó)正在開展月球科研站的論證。月球科研站將是能源長(zhǎng)期供給,、自主運(yùn)行,、無(wú)人值守的月面基礎(chǔ)設(shè)施，未來(lái)開展以機(jī)器人為主的科學(xué)研究和技術(shù)試驗(yàn),。

“之所以要建立科研站,，是因?yàn)橛行┕ぷ餍枰^長(zhǎng)時(shí)間才能產(chǎn)出成果。依托科研站,，可以進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的工作,，開展科學(xué)研究,、能源開發(fā)等任務(wù)?！焙教鞂＜引嬛平榻B,，月球探測(cè)分為探月、登月,、駐月三種方式,，其中駐月可以采取無(wú)人科研基地和有人月球基地兩種形式。

龐之浩解釋,，月球沒(méi)有大氣層阻隔,、震動(dòng)小，是天文探測(cè)的理想環(huán)境,。建立月球科研站，還能以月球?yàn)榛?，?duì)地球和深空開展探測(cè),，成為向遠(yuǎn)深空出發(fā)的跳板。