[科普中國]-嫦娥四號探月之旅！他們在保駕護(hù)航

2019年1月3日10時26分，嫦娥四號探測器自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮？卡門撞擊坑內(nèi)，實(shí)現(xiàn)人類探測器首次在月球背面軟著陸。

隨后，“嫦娥四號”著陸器與巡視器順利分離，“玉兔二號”巡視器駛抵月球表面。1月10日，“玉兔二號”結(jié)束了“午休”被成功喚醒，繼續(xù)展開對月球背面的巡視探測。

在此之前，這場前所未有的太空之旅已經(jīng)渡過了三十多個日夜。

在這場長達(dá)38萬公里的征途中，為了讓嫦娥四號克服著陸環(huán)境帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，來自中國科學(xué)院上海分院的科學(xué)家們，從里到外、從上到下，為嫦娥四號研發(fā)了一系列的科學(xué)法寶，為探月之旅保駕護(hù)航！

圖：中國科學(xué)院上海分院六個院所為嫦娥四號裝備“五大法寶”

1. 能調(diào)控溫度的“衣服”：高溫抗氧化涂層、無機(jī)熱控涂層&有機(jī)熱控涂層

嫦娥四號需要經(jīng)歷多次變軌才能到達(dá)月球表面，為了在極端環(huán)境下正常變軌，嫦娥四號的多臺姿控“發(fā)動機(jī)”涂覆了硅酸鹽所特制的高溫抗氧化涂層。

圖：在太空的極端環(huán)境下，涂層是讓儀器保持正常工作的好方法

同時，為了保證嫦娥四號的多個載荷在極端空間環(huán)境下能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所和中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所為其準(zhǔn)備了能調(diào)控溫度的衣服——無機(jī)熱控涂層&有機(jī)熱控涂層，可謂是特制的隔熱控溫的超級披風(fēng)。

圖：嫦娥四號探測器身披“超級披風(fēng)”，將在月球背面開展科學(xué)探測

2. 導(dǎo)航法寶：中繼星

圖：當(dāng)嫦娥四號位于月球背面時，無法和地球直接通信，必須在“鵲橋”中繼星的幫助下

裝載有傘狀拋物面天線、測控天線和數(shù)傳天線的中繼星，能準(zhǔn)確標(biāo)記出嫦娥四號奔向月球的軌道，防止它“迷路走丟”。

3. 高精度定位刻度尺：VLBI測軌分系統(tǒng)

圖：VLBI測軌分系統(tǒng)精確標(biāo)記嫦娥“軌跡”變化

在著陸之前，中國科學(xué)院上海天文臺研制的VLBI測軌分系統(tǒng)將精確的標(biāo)記出嫦娥四號每一次“優(yōu)雅的轉(zhuǎn)身”和“前進(jìn)的步伐”，有效提高了快速定軌精度，為任務(wù)的圓滿完成做出了重要貢獻(xiàn)。

4. “激光尺”與“3D眼鏡”：激光測距敏感器與激光三維成像敏感器

圖：由“激光兄弟連”推出的激光測距敏感器

嫦娥四號飛入月球表面30公里軌道以后，由中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所與上海光學(xué)機(jī)械精密研究所這支王牌“激光兄弟連”研制的激光測距敏感器開始工作，在不斷測量著陸器與月面的距離。

到了離月面100米的懸停點(diǎn)時，這趟38萬公里的“奔月馬拉松”進(jìn)入最緊張的沖刺階段。

圖：嫦娥四號裝備的“3D眼睛”—激光三維成像敏感器

嫦娥四號啟動中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研制的激光三維成像敏感器，仿佛戴上“3D眼鏡”，能夠?qū)υ旅鎸?shí)施瞬間高精度三維成像，主動避開障礙物或者凹坑，保障著陸器平穩(wěn)著陸。

5. 巡視器的“彩色”眼鏡：紅外成像光譜儀

圖：嫦娥四號攜帶的紅外成像光譜儀

當(dāng)嫦娥四號的巡視器抵達(dá)月球上的科學(xué)考察點(diǎn)時，由中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研制的紅外成像光譜儀會開始擇機(jī)工作，獲取月表指定位置的精細(xì)光譜信息，為月面巡視區(qū)礦物組成分析提供科學(xué)探測數(shù)據(jù)。

這場探月的征途，伴隨著在月背的順利著陸，嫦娥四號已經(jīng)邁出了歷史性的一步。讓我們一起祝福嫦娥四號在月背的科學(xué)探測順利開展，致敬為嫦娥四號邁出的每一步默默奉獻(xiàn)的科學(xué)家們，期待嫦娥四號為人類探索月球的新篇章貢獻(xiàn)力量！

（本文中標(biāo)明來源的圖片均已獲得授權(quán)）