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人類首次!嫦娥四號傳回月球背面近照!

天津科普說

帶你開啟精彩科普旅程!

在你日常生活中

有這麼一位「美女」


時而婀娜多姿


時而清紗拂面


但是


你每天只能看見她的正臉


卻從來不知道她背後的樣子


你好不好奇?


沒錯,她就是夜空中的月亮


中國人幾千年的逐月夢


終於在今天

嫦娥四號

的帶領下


人類首次


目睹月亮背面的「芳容」


嫦娥四號著陸

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-艾特肯盆地內的馮?卡門撞擊坑內,實現人類探測器首次在月球背面軟著陸。

就是這個位置↓↓↓



▲ 

馮·卡門撞擊坑在月球上的位置

10時15分,嫦娥四號探測器從距離月面15公里處開始實施動力下降

↓↓↓

月球背面什麼樣子?

11時40分,

嫦娥四號著陸器傳

回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖

這是人類探測器首次在月球背面拍攝的圖片,

揭開了古老月球背面的神秘面紗。

↓↓↓

為什麼只能看到月球的背面?

月球為什麼有個背面


還得從潮汐力講起。


當我們在海邊的時候


就能直觀看到潮漲潮落現象

這是由於太陽和月球對地球的潮汐力


錢塘江大潮


地球和月球其實可以看做一個雙星系統,月球的非均勻引力場加上地球繞系統質心的轉動,使得地球靠近月球的一側和遠離月球的一側都會隆起一個「鼓包」,這兩個「鼓包」都會對地球自轉有剎車作用,這也是為什麼地球會越轉越慢的原因,過幾年就會增加一個閏秒。



同理,地球的潮汐力以同樣的方式作用到月球,使月球的自轉逐漸變慢,最終使得自轉周期等於公轉周期,不再繼續變慢,這種現象在天文學上叫「潮汐鎖定」。

潮汐鎖定後的月球,就只有一面朝向地球了,就好像一個人圍繞你一圈圈看一樣,你只能看到他的正面,無法看到後背。

月球背面如何通信?


因為嫦娥四號在月球背面,阻擋了通信信號,想要通信就要依靠

今年5月份成功發射的「鵲橋號」中繼衛星

,在月球背後6.5萬公里之外的地月拉格朗日二點附近Halo軌道簇上運行。



鵲橋號中繼星與地球、月球的軌道關係

這是人類歷史上首個月球信號中繼衛星,架起了地球和月球背後的「鵲橋」,它將全程見證嫦娥四號的探測過程,也將負責嫦娥四號的全程通信。我們看到的月球背面的照片,也是通過這個衛星傳回來的。


嫦娥四號七大亮點

1、實現人類首次月球背面軟著陸與巡視勘察。


回顧整個人類探月史,無論美國還是前蘇聯,除了美國失靈的一枚探測器墜毀在月球背面外,人類的月表探測都發生在月球正面。


2、實現月球背面探測器與地面站間的中繼衛星通信


嫦娥四號探測器能夠在月球背面著陸,關鍵就在於科學家提前把一顆叫「鵲橋」的中繼衛星放在了地球和月球連線外側的「拉格朗日點」上(L2)。有了這顆衛星做通訊保障,探測器才敢在月球背面著陸,這也是人類首次。


3、國際首次實現在月球背面的甚低頻射電天文觀測


在太空中,無法阻擋地球無線電的干擾,而月球的背面則是觀測的絕佳場所。月球背面是公認的低頻射電天文的絕佳場所。嫦娥四號或許能為我們打開一扇觀測宇宙的新窗口。


4、入軌精度達到國際先進水平



嫦娥四號工程分為中繼衛星和探測器兩部分,中繼衛星「鵲橋」是由長征四號丙運載火箭送到地-月L2點,探測器則由長征三號乙運載火箭送入軌道。同嫦娥三號相比,需要運載火箭將探測器送入更高的地月轉移軌道,而其軌道精度要求基本不變。受發射時間等因素的影響,發射窗口數量減少,嫦娥四號工程對運載火箭提出了更高精度和可靠性要求。


5、國內首次實現同位素核電池的太空應用


嫦娥四號首次採用了同位素核電池(鈈-238)供電方式,但還只是輔助作用,主要還是靠太陽能板供電。據科學家介紹,這次使用的核電源功率還比較小,僅2瓦,與電腦上的USB口供電能力差不多,僅在月夜採集溫度的時候採用。


6、國際上首次開展超地月距離的反射式激光測距試驗


在阿波羅登月期間,宇航員在月面上放置了多個激光角反射器,為人類研究月球的運動情況起了極大作用。地球和月球的距離是38萬公里,而中繼星與地球的距離是45萬公里,還沒有任何國家在這個距離上安裝激光角反射器,而我們的做到了。


7、國際首次開展月球背面中子及輻射劑量、中性原子分布和地-月L2點低頻射電天文觀測研究。


嫦娥四號任務包含中繼星和探測器兩次發射任務,在中繼星和探測器上共有三個國際載荷,分別是著陸器搭載的月球中子及輻射劑量探測儀、巡視器搭載的月球中性原子探測儀以及中繼星搭載的中荷低頻射電譜儀,他們將分別首次開展月球背面中子及輻射劑量、中性原子分布和地月L2點低頻射電天文觀測等科學研究。



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