嫦娥四號發射在即，2020年後我國將建月球科考站

中科院院士葉培建在作報告。（中國空間技術研究院 北京空間飛行器總體設計部供圖）

近日，在國家自然科學基金委員會（以下簡稱自然科學基金委）科學傳播中心與中國空間技術研究院北京空間飛行器總體設計部主辦的「雙清科普講堂」上，中國空間技術研究院技術顧問、中科院院士葉培建應邀在題為《中國的月球探測》報告中指出，在2020年前後嫦娥五號完成「繞落回」三部曲之後，我國探月工程將擇機建立月球科考站，將開展以機器人為代表的月球南北極探測、建立無人的月球科考站，屆時，空間機器人將開展聯合工作。

葉培建同時透露，最近幾天他剛剛探訪了嫦娥四號發射場，發射前準備工作進展順利。「我對嫦娥四號非常有信心！」

嫦娥四號的多個「看點」

嫦娥四號將於今年12月在西昌衛星發射中心發射，將首次嘗試在月球背面軟著陸、首次在拉格朗日L2點進行月球中繼通信、首次在月球背面進行巡視勘測、首次在月球背面利用其特殊環境開展甚低頻科學探測等。

其中，中繼通信是嫦娥四號月球背面著陸任務中的難點之一。

今年5月，中繼星「鵲橋」發射，進入預定軌道，並陸續完成在軌測試和中繼通信鏈路聯試。

葉培建介紹，「鵲橋」的技術難點集中在軌道控制和衛星機動技術以及大口徑通信天線等方面。

據媒體報道，嫦娥四號中繼星具備了在每秒1000米高速在軌飛行中，速度控制精度誤差不大於每秒0.02米的超強本領。

而4.2米口徑的高增益傘狀拋物面天線是人類深空探測任務史上最大口徑的通信天線，始終實現對地、對月、對日和對慣性空間任意目標指向與跟蹤的三軸穩定控制，為著陸器、巡視器與地面站之間的測控與數據傳輸提供有力支撐。

接下來，嫦娥四號將面臨著陸和月面工作帶來的挑戰。

葉培建告訴《中國科學報》記者：「月球背面地形複雜、起伏更大，這要求著陸過程式控制制更加精確。」

同時，在月面工作方面，和此前「玉兔」號在「月夜」休眠不同，嫦娥四號月球車在月夜也要開展工作。

因此，嫦娥四號將採取新的能源供給方式——同位素溫差發電與熱電綜合利用技術，以保證其度過寒冷漫長的月夜及正常開展探測工作。

科普載荷則是嫦娥四號在載荷方面的亮點。

由教育部深空探測中心牽頭、依託重慶大學聯合28所大學研發的生物科普試驗載荷將一個小型生物圈送上月球，開展後續科學研究。

葉培建介紹，這是在2016年面向全國的「月球探測載荷創意設計徵集活動」中評選出的優秀項目。

目前，科普載荷已完成工程化，順利通過出廠評審，正在發射場進行準備。

葉培建表示，目前，嫦娥四號各項準備工作已經完畢。

探月工程下一步：月球科考站

在此次科普報告中，葉培建強調，我國探月工程前三期計劃為「繞落回」三部曲，陸續由嫦娥一號、二號、三號和五號完成。

其中，尚未發射的嫦娥五號將實現「回」的目標。「而正在開展的嫦娥四號實際上是探月工程下一階段的任務。」他說。

從時間上看，在嫦娥五號任務後，我國探月工程將實施第四期工程。作為嫦娥五號的備份，嫦娥六號也將能夠返回，並將擇機發射到月球兩極。

在10月1日舉行的第69屆國際宇航大會上，中國工業和信息化部副部長、國家航天局局長張克儉宣布，中國將在嫦娥六號的軌道器和著陸器上為國際合作夥伴提供10公斤的載荷。

葉培建介紹，探月四期的主要目標任務包括開展以機器人為代表的月球南北極探測、建立無人的月球科考站。

「科考站將由空中和月球地面的設施共同組成，以便獲得對月球更多的認識。」他說。此外，我國在火星、木星及小行星探測上也已啟動相應探測計劃。

此次活動中，中國空間技術研究院北京空間飛行器空間機器人系統研究所所長劉賓、北京空間飛行器總體設計部副部長王大軼分別介紹了空間機器人及光學自主導航在我國深空探測中的具體應用。

來自清華、北大、北理工、北航及神舟學院的100多名學生聆聽了專家報告。

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