嫦娥四号进入第26月夜休眠

源自：哈尔滨市政府网站

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原文标题：嫦娥四号登陆月背探险 冰城制造助攻坚

　　3日10时26分，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面预选着陆区软着陆，开启了人类月球探测新篇章。中铝东北轻合金有限责任公司成功装备了嫦娥四号的主要铝合金板材和结构件，首次在月球背面留下哈尔滨制造的银色印记。
　　据东轻党委书记、董事长范云强介绍，东轻通过工艺优化与技术创新，有效解决了嫦娥四号探测器悬梯等关键部件的高精尖铝材生产难题。嫦娥四号探测器上所需铝合金板材、自由锻件等结构件，主要由东轻研发生产，用于嫦娥四号着陆系统的悬梯、转移机构的连接件等关键部位，这些部件具有高稳定性、高比强度、耐腐蚀、抗恶劣环境强等性能优势。
　　“除了关键产品需要工艺研究、质量攻关外，此次嫦娥四号所用铝合金材料对稳定性和可靠性较嫦娥一号、二号、三号所需铝材要求更为苛刻，其组织均匀、性能稳定、工艺流程、参数固化和质量保证等要求极高。”中铝首席工程师、东轻副总工程师王国军介绍。

源自：中国新闻网

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原文标题：官方揭秘：嫦娥四号绕月时间为何比嫦娥三号长？

　　中新社北京1月7日电（郭超凯）中国探月工程官方微信7日发布消息称，嫦娥四号绕月时间之所以比嫦娥三号长，是因为嫦娥四号需要等待月昼充能量、发射窗口限制多以及需要在轨测试求精细。

嫦娥四号成功发射。中新社记者 孙自法 摄
　　中国探月工程官方微信表示，2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器发射升空，2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器成功软着陆在月球背面预选区域。嫦娥三号自发射到着陆月球用了13天，而嫦娥四号用了26天，这其中的科学原理基于三个方面：
　　一是嫦娥四号需要等待月昼充能量。月球自转的周期是28天，为了让探测器落到月球上就能得到充分的太阳光开展工作，因此就必须要让它在月球着陆区的白天着陆。而嫦娥四号近月制动之后，运行的轨道面到着陆区上方的时候正好是着陆区的晚上，因此嫦娥四号要持续绕月飞行一段时间，才能赶在月背的白天实施着陆。
　　二是嫦娥四号发射窗口限制多。为获取最大的运载能力，嫦娥四号的发射窗口要考虑很多约束条件，使其与日、地、月的相对关系满足任务需求。例如，奔月轨道需要调整近月点经度和飞行时间，让环月轨道临近着月点上空，为登月创造条件；奔月飞行过程中，要考虑太阳能帆板的受晒问题，要求太阳光入射方向与太阳帆板之间的夹角保持在一定范围内。此外在飞行和着陆过程中，还要考虑连续测控问题。其形成发射机会的交集只在2018年12月8日和9日各有2次，正所谓“过了这村就没这店”。

嫦娥四号着陆器与巡视器成功分离 玉兔二号顺利驶抵月背。中新社发 中国国家航天局供图
　　同时，嫦娥四号的工作需要“鹊桥”中继星的配合，对各自的发射时间给出了进一步的限制。因此，嫦娥四号之所以要在月球附近“等天亮”，很大程度上是由轨道与发射窗口的限制所决定的。
　　三是嫦娥四号需要在轨测试求精细。在这42万公里的行程中，嫦娥四号还要按需调整飞行速度和轨道机动参数，而且在接近月球的过程中，还会有相应的科研测试项目。嫦娥四号绕月期间一些设备需要开机进行测试，有足够的时间，才能让测试更完整，准备更充分。嫦娥四号进入环月轨道以来，进行了2次环月轨道修正，与“鹊桥”中继星进行了4次中继链路测试，开展了激光测距、三维成像、微波测距测速等导航敏感器在轨测试，为实施月球背面软着陆做好准备。 ●
　　嫦娥四号首次月背软着陆 传回月背影像图

源自：中国航天科技集团有限公司

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原文标题：玉兔二号巡视器继续月背行走 嫦娥四号部分有效载荷开机工作－国务院国有资产监督管理委员会

　　记者从国家航天局获悉，嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器分离后按计划开展了相关工作。截至2019年1月4日17时，着陆器上低频射电频谱仪的三根5米天线展开到位，德国的月表中子及辐射剂量探测仪开机测试，地形地貌相机拍摄的影像图陆续传回地面。

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着陆器地形地貌相机拍摄的玉兔二号在A点影像图
　　巡视器与中继星成功建立独立数传链路，完成了环境感知、路径规划，按计划在月面行走到达A点，开展科学探测。测月雷达、全景相机已开机，工作正常。其他有效载荷将陆续开机。
　　此后，嫦娥四号将迎来月昼高温考验，巡视器择机进入“午休”模式，预计于1月10日唤醒。 ●

源自：科学网

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　　作为嫦娥三号的备份，按照最初的设计，嫦娥四号应该和嫦娥三号应该是一对双胞胎姐妹。在嫦娥三号探月的任务成功后，在科学家们的坚持下，嫦娥四号也有了新任务──去从来没有人去过的月球背面。
　　当然，科学家们根据这一目标改进了嫦娥四号。这次，“四姐”和“三姐”有哪些相同和不同呢？
　　日前，中国科学院国家空间科学中心副主任、中科院月球与深空探测总体部主任邹永廖告诉《中国科学报》记者，在采用嫦娥三号平台的基础上，嫦娥四号根据科学目标做了一些调整，分别取消、新研制和继承了多台载荷。

取消两台：月基光学望远镜、极紫外相机
　　观天、看地和测月，是嫦娥三号的科学目标。在“观天”方面，嫦娥三号采用了一台月基光学望远镜，实现了在月球上仰望星空。2016年，科学家利用月基光学望远镜观测到由物质交流而成的半相接双星，对研究双星系统的物理特性提供了重要证据。
　　邹永廖介绍，这台月基光学望远镜目前仍然在工作，因此嫦娥四号没有再搭载月基光学望远镜。
　　在“看地”方面，嫦娥三号采用了极紫外相机，实现了首次在月球上，对地球的大视野定点观测，发现地球等离子层形状类似“多纳圈”。科学家们还利用一次磁层亚暴期间的数据，发现了等离子体层存在的3个明显的凸起结构，相当于“多纳圈”在某些部位变胖了。
　　“嫦娥四号在月球背面着陆并开展探测，因此对地球观测的极紫外相机也取消了。”邹永廖表示。

新研制一台：低频射电频谱仪
　　针对嫦娥四号月基低频射电天文观测研究的科学目标，科学家为嫦娥四号新研制了低频射电频谱仪。
　　邹永廖介绍，这是一台我国自主研制的科学载荷，将安装在着陆器上，利用月球背面没有地球电磁波干扰、天然“洁净”的环境，在月昼期间对太阳低频射电特征进行探测，对月表低频辐射环境进行探测，研究太阳爆发、着陆区上空的月球空间环境。
　　国际合作三台：中性粒子辐射剂量探测仪、中性原子探测仪、低频射电探测仪
　　针对月基低频射电天文观测研究和月面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究的科学目标，还搭载了低频射电探测仪、中性粒子辐射剂量探测仪、中性原子探测仪等三台载荷。“这三台载荷都是通过国际合作研制的，分别与荷兰、德国和瑞典合作。”邹永廖指出。
　　其中，搭载在中继星上的低频射电探测仪，与安装在着陆器上的低频射电频谱仪属同类型科学载荷，科学家们将对二者获取的探测数据开展联合研究。此外，该载荷也可以对来自太阳系行星的低频射电场进行观测，并“聆听”来自宇宙更深处的“声音”。
　　月球车上携带的中性原子探测仪，则将对解决太阳风与月表相互作用机制、月表逃逸层的形成和维持机制等关键科学问题有着重要的意义。
　　而安装在着陆器上的中性粒子辐射剂量探测仪，能探测着陆区的辐射剂量，有助于科学家们对月表辐射环境进行评估，提供相应辐射防护的依据。
　　近年来，我国探月工程取得的成就引起了全世界科学家的关注。随着探月工程的不断推进，我国的探月工程特别是科学研究成果越来越受到国际同行的高度关注和认可。“在许多国际高层次的学术研讨会上，与中国探月工程相关的学术报告引起了很大的反响。”邹永廖表示。

继承五台：降落相机、全景相机、地形地貌相机、测月雷达、红外成像光谱仪
　　嫦娥四号搭载了和嫦娥三号一样的五台载荷，即降落相机、全景相机、地形地貌相机、测月雷达、红外成像光谱仪。
　　其中，降落相机在降落过程中对整个着陆区地形地貌进行连续拍摄，全景相机和地形地貌相机则主要对着陆区周边地形地貌进行拍摄。
　　测月雷达旨在对巡视路线上月球表层进行探测。嫦娥三号就依靠测月雷达开展了“边走边探”的工作，完成了首幅月球地质剖面图，揭示了嫦娥三号着陆区的地质结构和地质演化过程，并发现了一种新的岩石类型。据邹永廖介绍，根据巡视就位探测研究，中国科学家发现在探测区域曾经发生了至少三次玄武岩喷发事件。“基于这些发现，中国科学家们提出了这一区域火山作用历史的新理论模型。”他说。
　　此外，红外光成像谱仪搭载在月球车上，则主要获取矿物和化学元素。
　　“我们期待，嫦娥四号各探测器工作的时间越长越好，获取的科学数据越多越好。”邹永廖表示。

源自：外交部网站

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原文标题：非盟委员会主席法基祝贺嫦娥四号探测器成功落月

　　当地时间2019年1月4日，国务委员兼外交部长王毅在亚的斯亚贝巴非盟总部同非盟委员会主席法基会谈时，法基对嫦娥四号成功落月表示热烈祝贺。
　　法基说，我对昨天中国嫦娥四号探测器顺利在月球背面着陆表示热烈祝贺。对于人类来说，月球遥不可及，但中国凭借超强科技能力，成功实现了这一全球首次同类登月活动，创造了历史。非洲作为中国的朋友，对此感到高兴。希望今后在科技创新领域非洲能同中国加强合作。
　　嫦娥四号首次月背软着陆 传回月背影像图

源自：中国探月工程

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　　1月3日10时26分，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，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。此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆、首次月背与地球的中继通信，开启了月球探测新篇章。

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　　嫦娥四号软着陆模拟动画

　　10时15分，科技人员在北京航天飞行控制中心，向嫦娥四号探测器发出指令。随后，嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降，7500N变推力发动机开机，逐步将探测器的速度从相对月球1.7公里每秒降到零；在6-8公里处，探测器进行快速姿态调整，不断接近月球；从距月面100米处开始悬停，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障；选定相对平坦的区域后，开始缓速垂直下降。约690秒后，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内。落月过程中，降落相机拍摄了多张着陆区域影像图。

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　　此图片为嫦娥四号探测器动力下降过程降落相机拍摄的图像。

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　　此图片为嫦娥四号探测器月球背面软着陆后降落相机拍摄的图像。

　　落月后，在地面控制下，通过“鹊桥”中继星的中继通信链路，嫦娥四号探测器进行了太阳翼和定向天线展开等多项工作，建立了定向天线高码速率链路。11时40分着陆器监视C相机获取了世界第一张近距离拍摄的月背影像图并传回地面。

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　　上图为嫦娥四号着陆器监视相机C拍摄的着陆点南侧月球背面图像，巡视器将朝此方向驶向月球表面。

　　嫦娥四号探测器由着陆器和巡视器组成，共配置包括2台国际合作载荷在内的8台有效载荷，其中着陆器上安装了地形地貌相机、降落相机、低频射电频谱仪、与德国合作的月表中子及辐射剂量探测仪等4台载荷；巡视器上安装了全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和与瑞典合作的中性原子探测仪。这些仪器将在月球背面通过就位和巡视探测，开展低频射电天文观测与研究，巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究，并试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境研究。此外，着陆器还搭载了月表生物科普试验载荷。嫦娥四号任务为中外科学家提供了太空探索的机会。

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　　科学家认为，月球背面更为古老，冯卡门撞击坑的物质成分和地质年代具有代表性，对研究月球和太阳系的早期历史具有重要价值。月球背面也是一片难得的宁静之地，屏蔽了来自地球的无线电信号干扰，在此开展低频射电天文观测可以填补射电天文领域在低频观测段的空白，为研究太阳、行星及太阳系外天体提供可能，也将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。中国国家航天局愿以此为基础，与世界各国航天机构、空间科学研究机构及国外空间科学爱好者，开展合作，共同探寻宇宙奥秘。
　　嫦娥四号着陆难度

　　嫦娥三号着陆区是月球正面的虹湾。那里布满了月海玄武岩，地势较为开阔、平坦，位于大型撞击坑、月海、高地（山脉）交汇地区，有利于科学勘察目标的选择，当然也有利于与地球的通信联系。嫦娥四号的主着陆区南极附近的冯·卡门撞击坑，着陆区面积比虹湾地区小了许多，而且月球背面山峰林立，大坑套小坑。嫦娥三号是以弧形轨迹缓慢着陆，而嫦娥四号受月球背面环境影响，只能采取近乎垂直的着陆方式，这也加大了精准着陆的风险。

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　　着陆区变化对任务的影响主要有：
　　1、动力下降航迹的高程差变大，GNC需优化动力下降策略；
　　2、着陆区范围缩小，探测器应具备高精度着陆控制策略；
　　3、可能存在地形对通信和光照的遮挡，探测器需具备更强的自主功能。
　　后续，嫦娥四号探测器将通过“鹊桥”中继星的中继通信链路，在地面控制下，开展设备工作模式调整等工作，择机实施着陆器与巡视器分离。

源自：经济日报

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原文标题：嫦娥四号上的相机真神

　　2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极—艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，实现人类探测器首次月背软着陆。
　　随嫦娥四号登月的，还有4台神秘的小相机，包括3台监视相机和1台降落相机，它们来自中国航天科技集团五院508所。这4台CMOS（图像传感器）相机如同一个媒体团，在嫦娥四号到达月面之前，便做好了全方位的分工和准备，为全球开启一场“月背”探索现场的视觉盛宴。
　　降落相机──“直播”降落全程。嫦娥四号着陆器将要降落在月球背面的艾特肯盆地。降落相机安置于着陆器的底部舱内，在着陆器降落过程中，相机以较高的帧频进行拍照，直观地反映月球表面地貌特征和区域地质情况。
　　监视相机──“监视”两器分离。嫦娥四号监视相机共有3台，主要任务是对巡视器与着陆器的释放分离过程进行全程监视，实现两器解锁、巡视器驶离连接支架等关键过程的监测。同时，他们也可以为释放分离过程中每一个指令的执行情况提供直观的视觉信息，并对下一个指令的执行风险提供评估依据。巡视器释放完毕后，装在着陆器侧面的监视相机可定时拍摄不同太阳高度角下的月面图像。
　　这些只有巴掌大小的相机看起来与我们平常使用的数码相机无二，最重的不过700克，却集成了光、机、电、热等多项先进技术和自动曝光、实时图像压缩等智能化功能，在太空恶劣的辐射、温度环境下，能承受发射时的强烈冲击和振动，具备动态下清晰拍摄的能力，更具长寿命、高可靠性能，是真正轻小便携的“航天智造”。
　　为了让4台相机发挥各自功能，在嫦娥三号CMOS相机研制基础上，科研人员针对月球背面的着陆进行了复核复算。相机软件在原来的基础上也有适应性的修改。因为嫦娥四号着陆在月球背面，导致探测器直接与地面测站通信需要通过月球中继卫星“转手”，探测器数据传输的码速率大幅度降低。针对这一情况，降落相机FPGA软件增加了一种高压缩比图像数据，完美解决了动力下降过程中实时图像观察与科学数据采集这两大任务需求，即探测器动力下降过程中，相机地面软件实时接收降落相机拍摄的高压缩比图像，探测器落月后再回放降落相机拍摄的科学数据。
　　此次“月背拍摄”任务的艰巨性在于月背着陆过程的成像具有开创性。降落相机采集探测器的落月区域图像，尤其是对月球背面成像，对探测器落月区域的科学研究具有重大意义。监视相机对着陆器和巡视器两器分离提供重要视觉支持，并完成对巡视器活动区域的监视，其图像还可用于分析着陆区月表的地形地貌和区域地质情况，从而辅助其他载荷进行科学探测。

源自：国家国防科技工业局网站

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着陆器地形地貌相机拍摄的玉兔二号在A点影像图

原文标题：玉兔二号巡视器继续月背行走　嫦娥四号部分有效载荷开机工作

　　嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器分离后按计划开展了相关工作。截至1月4日17时，着陆器上低频射电频谱仪的三根5米天线展开到位，德国的月表中子及辐射剂量探测仪开机测试，地形地貌相机拍摄的影像图陆续传回地面。　
　　巡视器与中继星成功建立独立数传链路，完成了环境感知、路径规划，按计划在月面行走到达A点，开展科学探测。测月雷达、全景相机已开机，工作正常。其它有效载荷将陆续开机。　
　　此后，嫦娥四号将迎来月昼高温考验，巡视器择机进入“午休”模式，预计于1月10日唤醒。（张未）　
　　嫦娥四号首次月背软着陆 传回月背影像图

源自：科技日报

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1月3日在北京航天飞行控制中心拍摄的降落过程（示意图）
　　1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。
　　科技日报合肥1月3日电（记者：吴长锋）记者从中科院合肥物质科学研究院获悉，1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极—艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所（以下简称固体所）为此次月背探测提供了软着陆用关键部件──缓冲拉杆，这是固体所继嫦娥三号任务之后，再次为嫦娥四号成功软着陆作出重要贡献。
　　月球背面就像一个“盾牌”，为地球挡住了陨石的直接撞击。月球背面陨石坑的数量远远多于正面，而且月面布满沟壑、峡谷、悬崖，平坦区域极少，这为嫦娥四号探测器月球背面软着陆以及月面巡视带来了巨大挑战。
　　科研人员介绍，嫦娥四号探测器着陆时，将面临4条主着陆腿着陆时间不一、冲击力分布不均带来的巨大风险，在极端条件下部分拉杆将承受更为强烈的冲击拉伸。因此，拉杆必须高效、可靠、稳定地发挥吸能作用。同时，由于着陆机构的整体重量受到严格约束，拉杆须在有限的体积、尺寸、重量和塑性变形条件下吸收尽可能高的能量。因此，拉杆材料必须具备极高的拉伸塑性、适中的抗拉强度和稳定的力学响应行为。同嫦娥三号一样，拉杆被确定为嫦娥四号着陆系统的关键重要件。
　　自2007年起，固体所承担拉杆材料的探索任务，历经预先研究、方案验证、初样研制、工艺研究及正样研制等过程，经过坚持不懈地刻苦攻关，奠定了调控拉杆材料组织与性能的理论基础，设计并制备出了各项性能指标及空间环境适应性均优于技术要求的材料及产品，取得了多项创新性成果。目前，该所正在承担预计将于2020年前后发射“火星一号”着陆器缓冲元件研制任务，前期已顺利通过方案以及初样产品验收，并正式转入正样研制阶段。

源自：科技日报

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　　1月3日，嫦娥四号成功踏足月球背面，让中国航天又一次创造了人类首次。
　　不过，它从2018年12月12日进入环月轨道至今，绕着月球飞了20多天才降落。许多网友表示不解：既然“起大早”，为啥要“赶晚集”？

不仅仅是为等天亮
　　有专家解释，嫦娥四号要等着陆区天亮。月球整体光照情况显示，嫦娥四号进入月球轨道时，它的预定着陆区南极艾肯盆地一带正在进入夜晚。黑灯瞎火降落，万一摔跟头怎么办？由于一个月夜相当于地球上的14天，所以它多飞一阵，等到落区太阳高照时降落，当然更加稳妥。
　　但北京航天飞行控制中心轨道专家组组长刘勇告诉科技日报记者，其原因不仅于此，还跟嫦娥四号的入轨倾角与落区位置有关。
　　刘勇说，嫦娥四号进入环月轨道时，其轨道面与地月连线基本垂直，而它的首选着陆点──位于艾特肯盆地中部的冯·卡门撞击坑，经度在180度左右。这意味着当时嫦娥四号的轨道并不经过落点，其间有大约270度的偏差。这需要通过月球自转，花费20多天逐渐弥补。
　　有网友发问：既然要等，干嘛不推迟半个月发射？这就涉及到发射窗口问题。
　　记者了解到，嫦娥四号的发射时间可不是随便选择的，要考虑很多约束条件，使它与日、地（包括地面点和近地轨道）、月（包括着月点）的相对关系满足任务需求。例如，奔月轨道需要调整近月点经度和飞行时间，让环月轨道临近着月点上空，为登月创造条件；奔月飞行过程中，要考虑太阳能帆板的受晒问题，要求太阳光入射方向与太阳帆板之间的夹角保持在一定范围内。此外在飞行和着陆过程中，还要考虑连续测控问题。这些约束条件有的决定发射月份，有的决定要在哪天、几点发射。嫦娥四号要在月背着陆，各种约束关系特别复杂，其形成发射机会的交集只在12月8日和9日各有2次，加起来也只有几分钟。正所谓“过了这村就没这店”。

中继通信不像打电话那么简单
　　除了上述原因，嫦娥四号这段时间也不是“闲逛”。刘勇说，出于工程上的考虑，嫦娥四号绕月期间一些设备需要开机进行测试，有足够的时间，才能让测试更完整，准备更充分。科工局消息透露，嫦娥四号进入环月轨道以来，进行了2次环月轨道修正，与“鹊桥”中继星进行了4次中继链路测试，开展了激光测距、三维成像、微波测距测速等导航敏感器在轨测试，为实施月球背面软着陆做好准备。
　　其中，中继通信链路的建立是确保任务成功的关键之一。
　　记者从中国航天科技集团五院了解到，鹊桥中继星于2018年12月14日成功与嫦娥四号着陆器、巡视器组合体建立了前向/返向通信链路连接。前向链路指地面站将遥控指令发给鹊桥并转发给嫦娥四号；返向链路指嫦娥四号将数据通过鹊桥转发到地面。
　　这可不像我们平时打电话那么简单。五院嫦娥四号中继星总体主任设计师孙骥介绍，当时嫦娥四号运行在环月轨道，鹊桥运行在距地球约45万公里的地月拉格朗日2点Halo轨道上。为了确保它们之间通信链路的正常建立，鹊桥上配置的4.2米伞状抛物面天线必须时刻精确指向嫦娥四号的航迹。在保证姿态指向的前提下，通过开启两个飞行器上的各类通信设备，建立X频段的通信链路。
　　嫦娥四号和鹊桥分别在各自的轨道上高速运行，因此通信链路的维持是个动态过程。孙骥说，要保证通信链路平稳可靠，要求鹊桥像诸葛亮一样，对嫦娥四号下一步的位置神机妙算，并保证自己的姿态准确地指向那里。鹊桥的伞状抛物面天线波束角极小，一个细微的姿态扰动，就会让通信链路出现“卡顿”。这对鹊桥要求十分苛刻，既要“算得准”，更要“指得准”。