人類首次登陸月球背面的探測器：嫦娥四號將去月球南極

新華社北京6月9日新媒體專電(記者喻菲)這里既無風也無雨，除了不時飛落的大大小小的隕石，已經(jīng)寂靜了40多億年。2018年，月球永遠背向地球的那一面將首次迎來人類的著陸探測器——嫦娥四號。

中國國家航天局探月與航天工程中心副主任劉彤杰透露，中國計劃于2018年5月底或6月初將嫦娥四號的中繼衛(wèi)星發(fā)射至地月拉格朗日L2點的Halo軌道上，并在約半年后發(fā)射嫦娥四號的著陸器和巡視器，對月球背面南極艾特肯盆地開展著陸巡視探測。

月球背面成為探測熱點

“我們選擇月球背面接近南極的艾特肯盆地著陸，因為這里是國際關注的熱點，被科學家認為最有可能出科研成果的地方。”劉彤杰在近日舉行的國家“十二五”科技創(chuàng)新成就展上對新華社記者說。

據(jù)介紹，月球背面獨特的環(huán)境條件和復雜的地質(zhì)歷史，一直是學術(shù)界和工程界探測與研究的難點、熱點以及未來規(guī)劃開展探測的重點。隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，開展對月球背面的著陸與巡視探測越來越受到航天大國的重視。目前美國航空航天局和歐洲空間局等都已制定了未來月球背面探測計劃，特別是歐洲空間局提出了系統(tǒng)的月球背面探測任務建議書，并計劃于2025年實施該計劃的發(fā)射任務。

劉彤杰介紹，由于嫦娥四號在月球背面登陸，地面測控站無法直接測控著陸過程和月面就位和巡視探測，只能依靠中繼星。中繼星的傳輸鏈路通道資源有限，著陸的區(qū)域又是靠近南極，那里地形崎嶇起伏，變化多樣，而且后續(xù)的遙科學、遙操作都是通過中繼星實施，這使得嫦娥四號比嫦娥三號任務更為復雜。

嫦娥四號的“行囊”

去旅行一定要帶上相機，去從未被踏足過的月球背面更不必說。

劉彤杰介紹，嫦娥四號的著陸器上將帶有降落相機、地形地貌相機，月球車上將帶有全景相機。

此外，嫦娥四號的月球車還將繼承“玉兔”用于探測月球淺表層結(jié)構(gòu)的測月雷達，以及分析月壤元素和礦物類型的紅外成像光譜儀。

針對月球背面如此獨特的地方，嫦娥四號還準備在著陸器上攜帶新研發(fā)的一個重要科學載荷：低頻射電頻譜儀。

“它將利用月球背面沒有地球電磁波干擾、天然‘潔凈’的環(huán)境，研究太陽爆發(fā)、著陸區(qū)上空的月球空間環(huán)境，還可以對來自太陽系行星的低頻射電場進行觀測，并‘聆聽’來自宇宙更深處的‘聲音’。”劉彤杰說。

國際合作探索深空

劉彤杰介紹，嫦娥四號還將開展國際合作，搭載三個以外方為主研制的探測器。

“這是探月工程在中國國家航天局主導下，與國外開展的深度友好合作。可使中國工程師和科學家學習國外的先進技術(shù)，共享科學數(shù)據(jù)，共同開展科學研究，還可以擴大中國航天的影響力，是雙贏的合作。”劉彤杰說。

這三個國際合作的載荷包括將搭載在中繼星上的荷蘭低頻射電頻譜儀。它將與位于地球上荷蘭境內(nèi)的LOFAR低頻天文陣列等地面天文觀測設施聯(lián)合，首次開展43至46萬公里基線的地月空間VLBI射電干涉測量實驗，還將與著陸器上中方研制的低頻射電頻譜儀之間形成干涉測量。

“中荷低頻射電頻譜儀有望對來自宇宙黑暗時代和黎明時期的21厘米氫譜線輻射進行探測，研究在宇宙大爆炸后的幾千萬年到一兩億年間，宇宙如何擺脫黑暗，點亮了第一顆恒星。”中國科學院國家天文臺研究員陳學雷說。

此外，嫦娥四號的月球車上將攜帶瑞典的中性原子探測儀。專家說，這一研究對于解決太陽風與月表相互作用機制、月表逃逸層的形成和維持機制等關鍵科學問題有著重要的意義。

而將安裝在著陸器上的德國中子與輻射劑量探測儀，能探測著陸區(qū)的輻射劑量，為未來的載人登月航天員的危險度進行前期評估，提供相應輻射防護的依據(jù)。

中國公眾參與探月

為激發(fā)社會公眾特別是青少年對科技創(chuàng)新的熱情，中國國家航天局于今年年初面向全國大、中學生和科技愛好者，征集創(chuàng)新性突出、科普效果好，可在著陸器、巡視器和中繼衛(wèi)星上用于探測活動、科學實驗或技術(shù)試驗的載荷創(chuàng)意。

劉彤杰說，這一活動共收到投稿257份，初選了20項，通過網(wǎng)上投票和專家評選，從中評出了3個一等獎，7個二等獎和10個三等獎，預計在9月全國科普日公布。

在中國國家航天局的“中國探月與深空探測網(wǎng)”上可以看到，入圍的20項作品中，月球微型循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)、深層土壤溫度探測裝置、基于月壤的3D打印技術(shù)驗證以及“月宮八音盒”－－月球背面的傳聲實驗設備等作品網(wǎng)絡得票較高。

“評選是根據(jù)創(chuàng)意，但最后能否真正上月球還要根據(jù)工程可行性，我們力爭最終選出一到兩個項目帶上月球。”劉彤杰說。