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詳解嫦娥四號與嫦娥三號相比的五大不同之處

　　12月8日凌晨,嫦娥四號在西昌奔向月球。一個(gè)細節引人關(guān)注,此次發(fā)射的嫦娥四號原本是嫦娥三號的備份。在嫦娥三號圓滿(mǎn)完成任務(wù)后,嫦娥四號被賦予了新的擔當——實(shí)現人類(lèi)首次月球背面軟著(zhù)陸和巡視勘察。科研人員通過(guò)精心設計與研制,使嫦娥四號“脫胎換骨”,成為與嫦娥三號不同的全新航天器。備份變首飛,嫦娥四號與嫦娥三號相比共有五大不同之處。
　　
　　——科學(xué)目標不同。
　　
　　嫦娥三號任務(wù)的科學(xué)目標是“測月、巡天、觀(guān)地”,即開(kāi)展月球形貌與地質(zhì)構造調查,開(kāi)展月表物質(zhì)成分和可利用資源調查,進(jìn)行月球內部的結構研究和日-地-月空間環(huán)境探測與月基天文觀(guān)測。
　　
　　而嫦娥四號任務(wù)的科學(xué)目標都是在月球背面完成的,包括實(shí)現月基低頻射電天文觀(guān)測,月球背面巡視區形貌、月球背面巡視區淺層結構探測等。“因為沒(méi)有別的探測器到過(guò)月球背面,所以不論是探地形還是探月壤成分,應該都是人類(lèi)第一次獲得的一手數據。”中國航天科技集團五院嫦娥四號探測器項目執行總監張熇說(shuō)。
　　
　　——工程目標不同。
　　
　　實(shí)施重大航天實(shí)踐推動(dòng)工程的進(jìn)步,是中國航天跨越發(fā)展的重要途徑和經(jīng)驗,月球探測工程更是如此。嫦娥三號任務(wù)的工程目標有三個(gè):突破月面軟著(zhù)陸、月面巡視勘察；研制月面軟著(zhù)陸探測器和巡視探測器,建立地面深空站；建立月球探測航天工程基本體系,形成重大項目實(shí)施的科學(xué)有效的工程方法。嫦娥三號任務(wù)圓滿(mǎn)成功,為我國航天事業(yè)發(fā)展樹(shù)立了新的里程碑,在人類(lèi)攀登科技高峰征程中刷新了中國高度。
　　
　　站在這樣的起點(diǎn)上,嫦娥四號向著(zhù)更高峰邁進(jìn),將任務(wù)的工程目標鎖定在兩個(gè)“首次”:人類(lèi)首次實(shí)現月球背面軟著(zhù)陸和巡視勘察；首次實(shí)現地月L2點(diǎn)中繼星對地對月的測控、數據傳輸中繼。
　　
　　——有效載荷不同。
　　
　　嫦娥四號與嫦娥三號的身形和“骨架”相同,攜帶的裝備卻大為不同。
　　
　　嫦娥三號攜帶的有效載荷大致可以分為三類(lèi):第一類(lèi)是用來(lái)觀(guān)察月球的,主要設備包括全景相機、地形地貌相機、測月雷達等；第二類(lèi)是用來(lái)觀(guān)測宇宙的,主要由月基光學(xué)望遠鏡承擔；第三類(lèi)是用來(lái)觀(guān)察地球周?chē)牡入x子層的,各有各的用處,相互配合。
　　
　　“嫦娥四號即將降落的月球背面,對于不少科學(xué)研究來(lái)說(shuō)具有天然的優(yōu)勢。月背非常‘干凈’,可屏蔽地球無(wú)線(xiàn)電干擾。”張熇說(shuō),根據著(zhù)陸區域和科學(xué)目標的變化,科研人員對嫦娥四號攜帶的科學(xué)載荷做了很大的調整,把8臺有效載荷帶往月球背面馮·卡門(mén)撞擊坑。
　　
　　——著(zhù)陸環(huán)境不同。
　　
　　嫦娥三號著(zhù)陸區是月球正面的虹灣。那里布滿(mǎn)了月海玄武巖,地勢較為開(kāi)闊、平坦,位于大型撞擊坑、月海、高地(山脈)交匯地區,有利于科學(xué)勘察目標的選擇,當然也有利于與地球的通信聯(lián)系。
　　
　　中國航天科技集團五院嫦娥四號探測器副總師吳學(xué)英介紹,嫦娥四號的主著(zhù)陸區為月球背面靠近南極一個(gè)叫馮·卡門(mén)撞擊坑的地方,這里著(zhù)陸區面積比虹灣地區小了許多,因為月球背面山峰林立,大坑套小坑,很難找出再大一些、平坦一些的地方,供嫦娥四號安身。嫦娥四號著(zhù)陸器在凸凹不平的地方軟著(zhù)陸,需要具有比嫦娥三號更準確地著(zhù)陸精度。
　　
　　——通信方式不同。
　　
　　不論人類(lèi)的探測器飛到多遠,都需要深空測控通信系統作為聯(lián)絡(luò )的“紐帶”。由于深空任務(wù)周期長(cháng)、通信時(shí)延大、信號微弱等原因,使深空測控通信實(shí)現起來(lái)更為困難,無(wú)論對星上設備還是對地面設備等都帶來(lái)了新挑戰。對于落在月球背面、沒(méi)有任何通信信號的嫦娥四號來(lái)說(shuō),通信顯得難上加難。它無(wú)法向嫦娥三號那樣直接和地球上的“親人們”取得聯(lián)系,“飛鴿傳書(shū)”的任務(wù)就落到“鵲橋”中繼衛星的肩上。通過(guò)早先發(fā)射并成功架設在地月拉格朗日L2點(diǎn)的中繼衛星,實(shí)施與地面的通信信號“接力”,嫦娥四號才得以與地球保持聯(lián)絡(luò )。
　　
　　除了以上五大不同,研制隊伍聚焦新情況,從軌道設計、動(dòng)力下降策略、休眠喚醒策略等方面進(jìn)行了系統設計,突破一系列關(guān)鍵技術(shù),同時(shí)制定了符合任務(wù)特征的故障預案,全力鑄就嫦娥四號非凡之旅。