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    嫦娥四号实现人类月背软着陆 传回首张月球背面照片

    2019-01-03 18:56 出处:网络整理 人气: 评论(

    [摘要]嫦娥四号的着陆地点位于月球背面南极区域的冯·卡门环形山,直径约180公里,形成于约40亿年前。环形山南部区域相对平坦,适合探测器着陆。

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    嫦娥四号实现首次月球背面软着陆 传回世界首张近距离月背影像图

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    嫦娥四号实现人类月背软着陆 传回首张月球背面照片

    腾讯科技 文/乔辉

    据央视报道,2019年1月3日上午10点26分,中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区(软着陆),并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱,成为人类首次在月球背面软着陆的探测器,首次实现月球背面与地面站通过中继卫星通信。嫦娥四号将对月球背面环境进行研究,对月球背面的表面、浅深层进行研究,进行低频射电天文观测等。

    嫦娥四号实现人类月背软着陆 传回首张月球背面照片

    一、嫦娥四号如何降落在月球背面?

    嫦娥四号实现人类月背软着陆 传回首张月球背面照片

    嫦娥四号动力下降(电脑合成示意图)

    2018年12月8日发射后,嫦娥四号很快达到了第二宇宙速度,直奔月球而去。在经过6天的飞行之后,12月12日就来到了月球附近,并且实施了近月点“太空刹车“,并成功被月球的引力捕获,进入距月面平均高度约100公里的环月轨道。

    2018年12月30日,在地面工作人员的遥控下,嫦娥四号又实施“太空刹车”,由距月面平均高度约100公里的环月轨道,成功进入近月点高度约15公里、远月点高度约100公里的椭圆环月轨道,为择机着陆做准备。

    嫦娥四号实现人类月背软着陆 传回首张月球背面照片

    2019年1月3日,在高度15公里的轨道上,嫦娥四号上的发动机反推刹车,减小轨道速度,进入动力下降阶段。由于月球上没有空气,只能采用火箭发动机反推的方式徐徐下降。如上图所示,动力学下降阶段可分为以下步骤:

    通过主减速阶段使嫦娥四号轨道速度降低,并下降至8公里的高度;

    通过快速调整期进入落月姿态;

    在反推火箭发动机的托举下,逐渐下降高度至100米,稍作悬停,对着陆区域进行检测寻找安全的落点;

    进入躲避障碍阶段,最后30米缓速落月。

    相对于嫦娥三号,嫦娥四号着陆区地形复杂,难度更大。

    嫦娥四号实现人类月背软着陆 传回首张月球背面照片

    在降落到目标区域后,着陆器和巡视器组合体要完成一系列步骤:着陆器太阳能帆板打开,着陆器转移机构解锁展开,巡视器太阳帆板、桅杆展开,巡视器移动到着陆器转移机构上,着陆器转移机构解锁、下降,巡视器从着陆器转移到月面,完成两器互拍后分别展开探测工作。

    二、嫦娥四号降落在月球背面什么位置?

    嫦娥四号实现人类月背软着陆 传回首张月球背面照片

    冯·卡门环形山位于月球背面的位置

    嫦娥四号的着陆点位于月球背面南极的冯·卡门环形山(Von Kármán crater),冯·卡门环形山是一座巨大的古撞击坑,直径大约180公里,形成于约45.5亿-39.2亿年前,以著名的匈牙利裔美籍工程师西奥多·冯·卡门(Theodore von Kármán)的名字命名。值得一提的是,冯·卡门是钱学森的导师。在刚刚形成的时候,冯·卡门环形山内曾经流淌着岩浆,导致南部区域非常平坦。环形山中心区域有一个小山峰,该山峰与北部崎岖的地形相连。

    嫦娥四号实现人类月背软着陆 传回首张月球背面照片

    NASA月球轨道勘测飞行器(LRO)拍摄的冯·卡门环形山

    冯·卡门环形山位于更大的艾特肯盆地(Aitken basin)中,它以美国宇航员罗伯特·格兰特·艾特肯的名字命名。该盆地直径大约2500公里,深13公里,从坑底最深处到最高处落差大约16公里,这是太阳系内已知的最大、最古老的撞击坑。其90%的面积都分布在月球背面,只有一小部分在月球正面。该盆地保存了原始月壳的岩石,收集这个区域岩石的数据可以帮助科学家们更好地理解月球的组成,具有极高的科学研究价值。

    嫦娥四号实现人类月背软着陆 传回首张月球背面照片

    艾特肯盆地盆地直径大约2500公里,相比之下,月球的直径仅3500公里可见其巨大。红色代表高海拔地区、蓝色为低海拔地区(伪彩图)

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    本文标签: 月球, 嫦娥

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