嫦娥四號探測器

嫦娥四號探測器

嫦娥四號登月探測器,簡稱“四號星”,是嫦娥三號的備份星。著陸月球表面,繼續更深層次更加全面地科學探測月球地質、資源等方面的信息,完善月球的檔案資料。由於嫦娥三號圓滿完成任務,所以嫦娥四號可能會進行適應性改裝。嫦娥四號任務已經探月工程重大專項領導小組審議通過,正式開始實施,預計2018年發射。

基本信息

歷史沿革

嫦娥四號探測器嫦娥四號探測器
嫦娥三號發射成功前,預計2015年由長征三號乙增強型運載火箭發射。
嫦娥三號發射成功後,曾計畫不再發射嫦娥四號,作為嫦三的備份。預計於2017年之前發射嫦娥五號。
2015年12月2日,國防科工局透露,國防科工局組織召開了探月工程重大專項領導小組第十四次會議,審議通過嫦娥四號任務實施方案調整報告、研製總要求及後續總體研製計畫,我國嫦娥四號任務將實現世界首次月球背面軟著陸。
2015年11月30日,國防科工局組織召開探月工程重大專項領導小組第十四次會議,審議通過嫦娥四號任務實施方案調整報告、研製總要求及後續總體研製計畫,我國嫦娥四號任務將實現世界首次月球背面軟著陸。嫦娥四號預計於2020年前發射。
2016年1月14日,國防科工局宣布,嫦娥四號任務已經通過了探月工程重大專項領導小組審議通過,正式開始實施,任務將在2018年的6月發射中繼星、在2018年年底發射著陸器和巡視器。
中國有望2018年實現人類探測器首次造訪月球背面,將首次實現對地對月中繼通信。

2017年6月6日,中國國家航天局副局長吳艷華在2017年全球航天探索大會上宣布,中國計畫在2018年發射的太空飛行器“嫦娥四號”將搭載4台國外科學載荷。“嫦娥四號”搭載的國外科學載荷分別是荷蘭低射頻電探測儀、德國月表中子與輻射劑量探測儀、瑞典中性原子探測儀和沙特月球小型光學成像探測儀。

2017年12月,探月與航天工程中心宣布嫦娥四號任務計畫於2018年執行兩次發射:上半年發射嫦娥四號中繼星,下半年發射嫦娥四號探測器。

研製進度

2018年3月9日,嫦娥四號正在開展著陸器和巡視器真空熱試驗前的總裝工作。
2018年4月24日,嫦娥四號中繼星命名為“鵲橋”。
2018年5月21日,嫦娥四號中繼星“鵲橋”於西昌衛星發射中心由長征四號丙運載火箭發射升空。
2018年6月15日,嫦娥四號中繼星“鵲橋”順利進入距月球約6.5萬公里的地月拉格朗日L2點的Halo使命軌道,成為世界首顆運行在地月L2點Halo使命軌道的衛星,可為嫦娥四號月球探測器提供地月中繼測控通信。
2018年8月15日,中國國家國防科技工業局探月與航天工程中心,正式啟動嫦娥四號任務月球車全球征名活動,並對外公布嫦娥四號月球探測器——著陸器和月球車外觀設計構型。

主要任務

概述

《2011年中國的航天》白皮書表示,中國將選擇有限目標,分步開展深空探測活動。按照“繞、落、回”三步走的發展思路,繼續推進月球探測工程建設,發射月球軟著陸和月面巡視勘測器,實現在月球的軟著陸和巡視探測,完成月球探測第二步任務,並啟動實施以月面採樣返回為目標的月球探測第三步任務。
嫦娥四號將實現月球軟著陸和巡視探測任務並將選用長征三號乙運載火箭發射。在科學技術方面,二期工程將實現四個第一,要研製並發射我國第一個地外天體著陸探測器和巡視探測器,第一次利用“長征三號乙”運載火箭發射地月轉移軌道太空飛行器,第一次建立和使用深空測控網進行測控通信,第一次實現月球軟著陸、月面巡視、月夜生存等重大突破,開展月表地形地貌與地質構造、礦物組成和化學成分、月球內部結構、地月空間與月表環境等探測活動,建成基本配套的月球探測工程系統。三大科學研究:①對月球背面的環境進行研究;②對月球背面的表面、淺深層、深層進行研究;③最大的特色是在月球背面不受太陽的影響,可以在月球背面和中繼星上分別裝上低頻射電探測儀,那是低頻射電探測的絕佳場所,這樣的頻段選擇也是世界首次。

登入月球背面

嫦娥四號其實是嫦娥三號的備份機,兩者設計得幾乎一模一樣。不過,嫦娥三號於2013年發射升空後,成功地將登月探測器降落在月球表面,並且釋放出玉兔月球車,進行月岩探測,圓滿完成了任務。所以嫦娥四號這個“替身”就得考慮再就業問題了,中科院和相關航天部門的專家,從2014年春天就開始謀劃讓這個同樣花費巨資,精心設計製造的探測器,發揮不同的作用,獲得更豐富的科研成果。

登入風險

天文專家們強調,儘管有嫦娥一號到三號探月飛行器的成功經驗,嫦娥四號登入月球背面,仍然有很大風險。因為過去有許多月球太空船拍回照片,太空船在飛臨月球背面時,和地球之間的無線電通訊會暫時中斷,必須等到飛出軌道之後才能恢復通訊。美國在執行在阿波羅任務時,服務艙的主引擎必須在月球背面的時候重新點火,在太空船重新出現之前,地球控制中心都會為此而非常緊張。
嫦娥四號是無人探測器,風險自然小得多,但是如何給飛臨月球背面的飛行器發出指令,遙控它準確著陸在預定位置,並且順利接收傳回的圖像數據,還是個不小的技術挑戰。可是一旦成功登入,中國科學家們就能更全面地了解月球環境,並趁著月球背面沒有地球電磁訊號干擾,進行太空觀測,為今後的太空探索做好準備,“將是個了不起的壯舉”。

任務載荷

2017年全球航天探索大會中國專場全體會議宣布,嫦娥四號任務將搭載荷蘭低射頻電探測儀、德國月表中子與輻射劑量探測儀、瑞典中性原子探測儀和沙特月球小型光學成像探測儀4台國際合作科學載荷。

任務意義

嫦娥四號有可能給人類提供更多關於月球內部的信息。南極艾肯環盆地是月球遠面的重要標誌,這個火山坑的地殼很薄,以至於可以看穿地幔。收集這個區域岩石的數據可以幫助科學家們更好地理解組成月球的岩層。
月球正面和背面的電磁環境非常不同,月球背面電磁環境非常乾淨,是天文學家夢寐以求開展低頻射電研究的場所,如果能在月球背面放一個低頻射電的頻譜儀,將填補國際空白。

發射計畫

第一次發射是:2018年5月21日成功發射嫦娥四號中繼星”鵲橋號”。該中繼星將運行在地月引力平衡點L2點,為嫦娥四號探測器提供地月中繼通信支持。
第二次發射計畫是:2018年12月發射嫦娥四號探測器,將實現人類首次月球背面著陸探測,並開展巡視探測。

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