2019年1月3日,中國發(fā)射的探測器“嫦娥四號”成功在月球背面著陸。登陸月球已經不算新鮮事了,但“嫦娥四號”完成的,卻是人類探月史上最難的挑戰(zhàn)。
自1958年以來,人類和無人探測器已經數十次登月成功,總計有20臺著陸器、6臺月球車、12個宇航員安全著陸,但這些任務全部位于月球正面,月球背面一直是人類的空白?!傲骼恕钡皆虑?h3>被鎖住的月球
很少有人知道,從他們第一次看到月亮至今,月球表面的“圖案”從來沒變過,甚至人類的祖先——古猿看到的月亮和現(xiàn)在也沒有區(qū)別,我們只能看到月球的一面……
除了圍繞地球公轉,月球本身也會自轉,但為什么我們看不到月球的另一面呢?這都要怪地球對月球施加了潮汐鎖定。
潮汐鎖定不是魔法,而是潮汐力的作用。簡單來說,月球作為被地球引力捕獲的衛(wèi)星,面向地球的一面受的引力大,背面受引力小。于是在這個不均勻的引力作用下,月球這個“球”就不圓了,它的內核逐漸向地球方向凸起。直到月球自轉的一面永遠正對地球后,變化才停止。
2019年1月15日,生物科普試驗載荷內的棉花種子長出嫩芽,這是人類在月球上種植出的第一株植物。
第一次來到月球背面,“嫦娥四號”自然躊躇滿志,打算大展拳腳呢!拍攝月球背面影像、收集月表土壤,以及進行人類在月球上的首次生物實驗。
為此,“嫦娥四號”特意帶上了一個特殊鋁合金材料制成的“圓桶”——生物科普試驗載荷。里面裝著此次太空生物科普試驗選擇的棉花、油菜、土豆、擬南芥、酵母和果蠅六種生物,它們的種子和蟲卵在月球上經歷低重力、強輻射、高溫差等嚴峻環(huán)境考驗,努力成為月球上第一批移民者。
除了生物實驗,“嫦娥四號”還要試著接收來自宇宙的各種無線電信號。月球背面有著天然的“屏蔽”,沒有任何來自地球的輻射干擾,是完美無比的天文觀測環(huán)境。在這里,能接到外星人的電話也說不定呢!
法寶一:低溫加注
因為“嫦娥四號”需要在月背著陸,各種情況十分復雜,造成適合發(fā)射運載火箭的時間只有幾分鐘,這對火箭的適應能力提出了前所未有的挑戰(zhàn)。“長征三號乙”運載火箭是使用液氫、液氧推進劑的低溫火箭,一旦因故錯過當天的發(fā)射時間,只能排出推進劑,再次組織發(fā)射,發(fā)射任務將推遲半年。
別怕,金牌火箭有妙招:低溫加注后推遲24小時發(fā)射技術,也就是在火箭完成液氫、液氧低溫推進劑加注后,在保持連接器不脫落狀態(tài)下,可以推遲24小時發(fā)射。這項技術創(chuàng)新大大提高了火箭對任務的適應能力。
法寶二:精準入軌
“長征三號乙”火箭要將月球探測器發(fā)射到遠地點約42萬公里的軌道上,相比“嫦娥三號”任務的38萬公里,“嫦娥四號”的軌道更遠,對火箭入軌精度的要求也更高。
為此,火箭研制人員不斷優(yōu)化算法,突破了地月轉移軌道高精度入軌技術,精度較“嫦娥三號”提高了30%以上,實現(xiàn)了“準時發(fā)射、精確入軌”,圓滿完成了護送“嫦娥四號”奔月的使命。