嫦娥四号为什么要在月球背面着陆 嫦娥四号为什么要在月球背面登陆?

作者&投稿:种雅 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

随着我国经济的发展、综合国力的强大,中国在其他领域也取得许多成就,比如天文方面。据新闻媒体报道,我国计划于2020年左右发射嫦娥四号。一旦任务成功,嫦娥四号将成为人类第一艘在月球背面登陆的飞船。

月之暗面

在农历每月十五之夜,一轮圆月高悬于天空。从地球上看去,月球表面的月海、环形山等地貌明暗间,“吴刚伐桂”、“玉兔捣药”等神话传说即来自于古人对这些地貌形态的想象。在之后的一个月中,尽管“月有阴晴圆缺”,但月球却始终将自己的同一面朝向地球,似乎没有旋转。但实际上,月球在公转的同时也在自转。而我们之所以总看到月球的同一面,是因为它的公转周期和自转周期相同,均为27.3天(月相变化的周期为29.5天,多出的2.2天来自于地球绕太阳的公转)。这样,当月球向一个方向自传一定角度后,地球相对于月球的位置会向相同方向移动相同的角度,月球朝向地球的就总会是同一面了。

这种现象的形成并非出于偶然,而是来自于地球对月球的潮汐锁定。月球在公转过程中,受到地球的万有引力并不均匀。靠近地球的一侧,万有引力大于公转的离心力,处于这侧的岩石被拉伸,向靠近地球的方向隆起。在远离地球的一侧,受力情况相反,岩石向远离地球的方向隆起。当月球的公转速度和自传速度不同时,由潮汐力引起的隆起位置会不断改改变,但隆起位置的改变始终跟不上地球与月球中心连线方向的变化。在这个过程中,潮汐力将改变月球的自转速度,最终使得月球的自传和公转周期相同,潮汐力引起的隆起始终处于地月中心的连线上。

在潮汐锁定的作用下,人们难以在地球上一睹月球背面的神秘面容,“月之暗面”(dark side of the moon)成为月球背面的别名。有人甚至想象过,月之暗面上存在着外星人的秘密基地或是敌对国家的核武器库。但事实上,月之暗面并不是一个特别准确的称呼。除了满月的那天,月之暗面和月球的其他部分一样,也能被太阳照射到。1959年,苏联发射的月球2号探测器第一次拍摄了月球背面的图像。随后,苏联、美国发射多艘飞船对月球进行全球探测,阿波罗8号和之后登月的宇航员们更用肉眼看到了月之暗面的独特景象:这里一片荒凉,没有秘密基地。这里见不到月球正面广泛存在的平坦的月海,取而代之的是密密麻麻、大小不一的撞击坑。(下图中,左图为月球正面,右图为月球背面)

替补队员的新使命

当我们的家用电器出现故障时,可以从容的请维修人员解决。但航天器一旦发射到太空中后,很难在其出现故障时派航天员修理。一艘航天器一般耗资巨大,凝结着许多科技人员数年的心血。因此,提高可靠性、降低故障率是航天工程实施的重中之重。提高可靠性的一个方式是冗余备份。卫星上搭载的关键器件,可能要同时安装好几个。这样,如果一个器件出现故障,另一个器件可以立即替换上去,保证系统连续、稳定工作。而即将成为嫦娥四号的那颗卫星,本来是嫦娥三号先导星的冗余备份。它是和先导星一模一样的“替补队员”,一旦先导星在发射前的测试中出现故障,它将接替先导星来完成计划中的工作。

在嫦娥三号取得工程意义上的成功后,科学家们为这位替补队员安排了新的任务:在月球背面着陆。

人类对月球背面的认识远不如月球正面全面。虽然人类对月球背面已经有过许多次探测,但那些探测都是由环绕月球飞行的飞船完成的,还从来没有哪艘探测器真正在月球背面着陆过。随阿波罗17号完成人类最后一次登月的宇航员兼地质学家哈里森·施密特曾经向NASA提议,发射一艘新飞船,载宇航员到月球背面的齐奥尔科夫斯基撞击坑着陆,在那里展开探测。遗憾的是,实现施密特的建议不但需要登月飞船,还需要一颗月球中继通信卫星。在当时的技术条件下,这样的计划风险高、耗资大,因此被NASA拒绝。如果嫦娥四号成功着陆,美国科学家的愿望将由中国的探测器实现,人类在太空探索中的疆域也将由我们的探测器向前拓展。

着陆月球背面:挑战与机遇

在月球背面飞行的飞船,由于月球的遮挡,不能和地球直接进行无线电通信,地面控制系统的测控信号不能直接传输的飞船上。如果是一艘环绕月球飞行但不着陆的飞船,在测控信号中断的过程中,可以保持原来的状态继续飞行。然而对于一艘要在月球背面着陆的飞船,通信却是不能中断的:地面的控制系统要不断的监测飞船的状态、发送控制命令,以使飞船稳稳当当的在计划好的区域着陆。通信问题是嫦娥四号任务最大的挑战。按照国外深空探测任务的经验看,一般会预先发射一颗通信中继卫星,由它在合适的位置转发信号,覆盖地球直接发射的无线电所不能到达的区域。在“神舟”飞船执行载人航天任务时,我国的“天链”系列中继卫星曾经大展身手,在飞船飞过地面测控信号的盲区时,为飞船提供通信保障。航天员王亚平在神舟十号上进行太空授课的过程中,一部分视频信号就是靠天链卫星传递的。这表明我国已经成熟掌握了卫星中继通信技术,极有希望应用于探月工程中。



嫦娥四号本来是备份星,因为嫦娥三号任务完成得比较好,所以改任务,挑战更难的月背着陆。
嫦娥四号的信息:
嫦娥四号登月探测器,简称“四号星”,是嫦娥三号的备份星。着陆月球表面,继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息,完善月球的档案资料。
由于嫦娥三号圆满完成任务,所以嫦娥四号可能会进行适应性改装。(月背着陆)

嫦娥四号是嫦娥三号的备份星。嫦娥三号已经成功完成了任务,那么嫦娥四号要去月球,就要找点没玩过的玩玩,否则科工局不给买门票啊。去月球背面,就是一个简单、有力的理由:因为没人去过!

月球背面的陨石坑

我们目前对月球背面的了解,仅有轨道器拍摄的照片,包括前苏联的、美国的和咱们嫦娥自己拍的。嫦娥四号将成为人类首个着陆在月球背面的探测器。行星科学很大程度上沿袭了地球科学的价值取向。看那些地学专家,出门习惯性的带个锤子,看见没见过的石头土块,不敲敲打打就不舒服。光从照片上哪能得到第一手的地质、资源信息呢?所以从科学价值的角度来说,干前人没干过的事,无疑是最直接的也是最有力的理由。



就像有些画家用脚绘画的策略一样,我虽然画不过唐伯虎,但是唐伯虎能用脚画吗?有不约束的财政控制权,做不了最美味的烧饼就做最大的。

嫦娥四号为什么要在月球背面着陆~

据报道,5月21日晨,中国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将探月工程嫦娥四号任务中继通信卫星鹊桥号发射升空,按照计划嫦娥四号将在在月球背面着陆。

报道称,按照计划,鹊桥号发射之后,中国将在下半年发射嫦娥四号探测器,它将降落在月球南极附近的艾特肯盆地,过去的探月任务只探测了一些局部区域,在月球背面,可能会发现一些在月球正面没有得到的数据。

深入了解月球背面,对研究月球的起源和演变、调查月球地质和资源情况等有重要意义,月球背面可屏蔽来自地球的各种无线电干扰信号,因而在那里能监测到地面和地球附近的太空无法分辨的电磁信号,研究恒星起源和星云演化,有望取得重大天文学成果。

此外,利用月球背面独特的无线电环境,开展低频射电天文观测,有望在太阳风激波、日冕物质抛射和高能电子束的产生机理等方面取得原创性的成果,为未来对宇宙“黑暗时代”和“黎明时期”的探索打下基础。
文章来源:央广网

据新闻媒体报道,我国计划于2020年左右发射嫦娥四号。一旦任务成功,嫦娥四号将成为人类第一艘在月球背面登陆的飞船。
月之暗面
在农历每月十五之夜,一轮圆月高悬于天空。从地球上看去,月球表面的月海、环形山等地貌明暗间,“吴刚伐桂”、“玉兔捣药”等神话传说即来自于古人对这些地貌形态的想象。在之后的一个月中,尽管“月有阴晴圆缺”,但月球却始终将自己的同一面朝向地球,似乎没有旋转。但实际上,月球在公转的同时也在自转。而我们之所以总看到月球的同一面,是因为它的公转周期和自转周期相同,均为27.3天(月相变化的周期为29.5天,多出的2.2天来自于地球绕太阳的公转)。这样,当月球向一个方向自传一定角度后,地球相对于月球的位置会向相同方向移动相同的角度,月球朝向地球的就总会是同一面了。

这种现象的形成并非出于偶然,而是来自于地球对月球的潮汐锁定。月球在公转过程中,受到地球的万有引力并不均匀。靠近地球的一侧,万有引力大于公转的离心力,处于这侧的岩石被拉伸,向靠近地球的方向隆起。在远离地球的一侧,受力情况相反,岩石向远离地球的方向隆起。当月球的公转速度和自传速度不同时,由潮汐力引起的隆起位置会不断改改变,但隆起位置的改变始终跟不上地球与月球中心连线方向的变化。在这个过程中,潮汐力将改变月球的自转速度,最终使得月球的自传和公转周期相同,潮汐力引起的隆起始终处于地月中心的连线上。


在潮汐锁定的作用下,人们难以在地球上一睹月球背面的神秘面容,“月之暗面”(dark side of the moon)成为月球背面的别名。有人甚至想象过,月之暗面上存在着外星人的秘密基地或是敌对国家的核武器库。但事实上,月之暗面并不是一个特别准确的称呼。除了满月的那天,月之暗面和月球的其他部分一样,也能被太阳照射到。1959年,苏联发射的月球2号探测器第一次拍摄了月球背面的图像。随后,苏联、美国发射多艘飞船对月球进行全球探测,阿波罗8号和之后登月的宇航员们更用肉眼看到了月之暗面的独特景象:这里一片荒凉,没有秘密基地。这里见不到月球正面广泛存在的平坦的月海,取而代之的是密密麻麻、大小不一的撞击坑。(下图中,左图为月球正面,右图为月球背面)

替补队员的新使命
当我们的家用电器出现故障时,可以从容的请维修人员解决。但航天器一旦发射到太空中后,很难在其出现故障时派航天员修理。一艘航天器一般耗资巨大,凝结着许多科技人员数年的心血。因此,提高可靠性、降低故障率是航天工程实施的重中之重。提高可靠性的一个方式是冗余备份。卫星上搭载的关键器件,可能要同时安装好几个。这样,如果一个器件出现故障,另一个器件可以立即替换上去,保证系统连续、稳定工作。而即将成为嫦娥四号的那颗卫星,本来是嫦娥三号先导星的冗余备份。它是和先导星一模一样的“替补队员”,一旦先导星在发射前的测试中出现故障,它将接替先导星来完成计划中的工作。
在嫦娥三号取得工程意义上的成功后,科学家们为这位替补队员安排了新的任务:在月球背面着陆。
人类对月球背面的认识远不如月球正面全面。虽然人类对月球背面已经有过许多次探测,但那些探测都是由环绕月球飞行的飞船完成的,还从来没有哪艘探测器真正在月球背面着陆过。随阿波罗17号完成人类最后一次登月的宇航员兼地质学家哈里森·施密特曾经向NASA提议,发射一艘新飞船,载宇航员到月球背面的齐奥尔科夫斯基撞击坑着陆,在那里展开探测。遗憾的是,实现施密特的建议不但需要登月飞船,还需要一颗月球中继通信卫星。在当时的技术条件下,这样的计划风险高、耗资大,因此被NASA拒绝。如果嫦娥四号成功着陆,美国科学家的愿望将由中国的探测器实现,人类在太空探索中的疆域也将由我们的探测器向前拓展。
着陆月球背面:挑战与机遇
在月球背面飞行的飞船,由于月球的遮挡,不能和地球直接进行无线电通信,地面控制系统的测控信号不能直接传输的飞船上。如果是一艘环绕月球飞行但不着陆的飞船,在测控信号中断的过程中,可以保持原来的状态继续飞行。然而对于一艘要在月球背面着陆的飞船,通信却是不能中断的:地面的控制系统要不断的监测飞船的状态、发送控制命令,以使飞船稳稳当当的在计划好的区域着陆。通信问题是嫦娥四号任务最大的挑战。按照国外深空探测任务的经验看,一般会预先发射一颗通信中继卫星,由它在合适的位置转发信号,覆盖地球直接发射的无线电所不能到达的区域。在“神舟”飞船执行载人航天任务时,我国的“天链”系列中继卫星曾经大展身手,在飞船飞过地面测控信号的盲区时,为飞船提供通信保障。航天员王亚平在神舟十号上进行太空授课的过程中,一部分视频信号就是靠天链卫星传递的。这表明我国已经成熟掌握了卫星中继通信技术,极有希望应用于探月工程中。

氦-3是氦元素的一种同位素。它可以和氢的同位素氘发生核聚变反应释放能量,是一种高效的核反应原料。据估计,如果核反应释放的能量完全转化为电能,那么所有美国家庭在2001年所使用电能只需消耗16.7吨氦-3来产生。地球上氦3的储量比较小,而月球背面的氦3储量则比较丰富。这是因为太阳风在吹拂月球背面时不会被地球遮挡,太阳风中的氦3可以充分的沉积在月球背面的月壤中。嫦娥四号在月球背面登陆后,将有机会详细的探测月球背面月壤的性质,为今后月球资源的开发打下基础。
欣赏古典音乐时,需要一个比较安静的环境,使乐曲的细节不被噪音湮没。天文学家们利用射电望远观测天体,镜聆听宇宙天体用电磁波构成的“交响乐”时,也希望能够处在宁静的电磁环境中,避开其他电磁波信号的干扰。在月球背面,月球像一面隔音墙,挡住了地球的各种干扰信号,从而可以获得在地面和近地轨道上所不能获得的观测质量,帮助科学家了解宇宙、恒星起源和黑洞演化的规律。嫦娥四号计划在月球背面架设射电望远镜和射电频谱仪,来实现月球背面的射电天文观测。值得注意的是,美国科学家也在紧锣密鼓的进行这方面的研究,克罗拉多大学领导的LUNAR计划已经开始为月球的射电观测做准备。嫦娥四号能否争得先机,还需拭目以待。

嫦娥四号成功着陆月球背面,在我国的航天史上有什么重大意义?
答:嫦娥四号成功着陆月球背面,在我国航天史上的意义是:月球正面和背面的电磁环境非常不同,月球背面电磁环境非常干净,屏蔽了来自地球的无线电信号干扰,是天文学家梦寐以求开展低频射电研究的场所。搭载了低频射电的频谱仪的嫦娥四号可以填补射电天文领域在低频观测段的空白,将为研究恒星起源和星云演化提供...

嫦娥四号登录月球背面有什么意义?
答:这是我国的一次重大突破,实现了全世界都没有完成的事情,能够更远的看外太空的世界。

嫦娥四号是怎么登陆月球背面的?它是如何与地球建立链接的?
答:这意味着它将直接从地球上飞往月球,而不是飞向更远的太空。因此,它会在地球附近围绕一个圆形轨道运行,这意味着在降落之前,嫦娥四号要绕着月球飞行约三圈。然后,嫦娥四号又回到月球背面,最终与地球建立连接,以着陆月球。就像它原本会从地球出发一样(但实际情况是这样)。在嫦娥四号任务的开始...

嫦娥四号有哪些秘密
答:截至2021年9月29日,嫦娥四号着陆器与玉兔二号月球车在轨工作突破1000天,继续刷新月球背面工作记录。嫦娥四号着陆器与玉兔二号月球车整体工况良好,载荷工作正常,持续开展科学探测。2022年1月3日消息,嫦娥四号着陆三周年,累计获得探测数据3780GB。以上内容参考:百度百科—嫦娥四号 ...

嫦娥四号成功着陆月球背面,有什么看点和重要意义?
答:意味着第一个实现月球背面着陆的探测器将会收获众多独特的科研成果,对世界航天和天文界都将是巨大的贡献。这是人类历史上首个月球信号中继卫星,架起了地球和月球背后的“鹊桥”,它将全程见证嫦娥四号的探测过程,也将负责嫦娥四号的全程通信。

嫦娥四号在月背发现神秘“方形小屋”,距离80米,明年3月可抵达
答:本次嫦娥四号和玉兔二号直接在月球的背面着陆。为什么要在月球的背面着陆呢?这就要说到现代的 科技 了。直到中国发射嫦娥三号登月之时,整个月球已经有20个着陆器了。 但是注意了,都在月球的正面。此时月球的背面着陆器的数量是0。 因此人类对于月球正面的了解已经非常的多了,但是背面却还是一无所知。 之前也有国...

嫦娥四号要去的月球背面 有哪些不为人知的秘密
答:二是研制发射月球着陆器和巡视器,实现国际首次月球背面软着陆和巡视探测。在科学任务方面,嫦娥四号主要是开展月球背面低频射电天文观测与研究;开展月球背面巡视区形貌、矿物组分及月表浅层结构探测与研究;试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究。

月球的背面为什么值得嫦娥四号“走一趟”?
答:继续落在月球正面另一个地方,或者落在月球背面,甚至于可以落到月球的极区。从科学探测的角度来说,落到任何一个地方都可能有新的发现,都很有意义。但是,月球背面--没有国家的探测器在那儿着陆过,那么我们有可能有更多新的、首创的科学发现,意义更大。因为月球背面挡住了来自地球的辐射,同时它...

月球背面成功软着陆的探测器叫什么
答:月球背面成功软着陆的探测器叫嫦娥四号。嫦娥四号探测器是由中国航天科技集团有限公司研制的,是中国探月工程的第四步实施方案中的一项任务。探测器由两个部分组成:着陆器和巡视器。着陆器主要用于在月球表面进行科学探测和实验,巡视器主要用于探测和传输数据。探测器的名称“嫦娥”源于中国古代神话中的...

月球背面与正面有什么不同嫦娥四号的软着陆可能会遇到什么困难?_百度...
答:在月球对面软着陆,将无法直接和地球进行通讯,这就需要另外发射一颗月球卫星,把月球背面和地面桥接起来,嫦娥四号利用鹊桥中继星来完成这一任务,就是多一个任务环节,多一份风险。