嫦娥四号翩然落月（嫦娥四号探测器的“奔月”之旅有哪些故事）

本文目录

• 嫦娥四号探测器的“奔月”之旅有哪些故事
• 首登月球背面3周年！嫦娥四号辉煌背后的艰辛：曾遇燃料泄漏
• 嫦娥四号和玉兔二号在月球背面已工作22月昼，它发现了什么
• 嫦娥四号相关信息
• 嫦娥四号怎么画
• 嫦娥四号月球探测器发射是哪天
• 嫦娥四号将落在月球背面哪个点
• 嫦娥四号探测器是在我国哪里发射

嫦娥四号探测器的“奔月”之旅有哪些故事

2018的中国航天，未完待续。按计划，还在“奔月”的嫦娥四号探测器将在2019年1月择机“落月”。中国航天的昨天、今天和明天元旦假期的第一天，嫦娥四号探测器却在“出差途中加班”。12月30日凌晨4时55分，科技人员在北京航天飞行控制中心向嫦娥四号探测器注入调姿和变轨参数。8时54分，嫦娥四号探测器发动机成功点火，开始实施变轨控制。8时56分，地面测控站实时遥测数据监视判断，嫦娥四号探测器已由距月面平均高度约100公里的环月轨道，成功实施降轨控制，进入近月点高度约15公里、远月点高度约100公里的环月轨道。它这一趟的目的之一，就是计划要在月球背面艾肯盆地实现软着陆，国家空间科学中心副主任邹永廖说，在过去的半个多世纪里，人类已经发射了100多个月球探测器，但还没有一个能够实现在月球背面着陆：“月球正面和背面无论从物质成分上、形貌构造上还是岩石年龄，都有很大差异。艾肯盆地是在整个太阳系固体天体中存在的最大、最深的盆地，我们可以获取月球深部物质的信息。由于磁环境的原因，在月球正面开展低频射电天文观测效果不好。恰恰由于月球背面的磁环境非常干净。在月球背面开展低频射电天文探测这一目标应该说是天文学家梦寐以求的，可以填补射电天文领域上在低频观测段的空白。”为了这趟旅程，科技人员还架起了“一座鹊桥”，不是为了牛郎和织女，而是给“嫦娥”准备的。今年5月21日，西昌卫星发射中心成功将探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空。正如“鹊桥”之名，嫦娥四号总设计师孙泽州说，中继星为嫦娥四号月球探测器提供地月中继测控通信。“鹊桥”中继星成功发射，在L2点稳定运行，为月球背面软着陆应该说做好了准备。嫦娥四号12月8日就出发了，12月12日成功实施近月制动进入环月轨道以来，嫦娥四号探测器进行了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，为探测器进入预定着陆区、择机实施月球背面软着陆做好准备。孙泽州表示，这次探索也将为今后探月工程不断实现更深层次的全月科学勘探提供可能。他说：“这一次我们是从月球的正面扩展到背面，下一步我们要从月球的相当于中高纬地区向月球的两级去拓展，实现对全月球的可到达能力。”虽然，新年没有赏月的传统，也没有“嫦娥奔月”的传说，但今晚（12月31日）的跨年夜，不妨抬头看看月亮。一个实实在在的嫦娥四号探测器正在“奔月”。按照计划，2019年的1月，它将择机在月球背面软着陆。虽然，我们普通人举头望天并看不真切，但天上却有设备能把地球上的我们“看得”清清楚楚。“天上的星星参北斗”，而北斗卫星导航系统能告诉你要不要顺着大河向东走。北斗是中国自主建设、独立运行，与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统。今年一年内北斗完成了10箭19星发射，创下世界卫星导航系统建设和我国同一型号航天发射的新纪录。12月27日，北斗三号开始提供全球服务，全球定位精度10米；在亚太地区定位精度也由原来的6米提升至5米。北斗三号系统卫星总设计师林宝军介绍，精度提升的原因就在于她有了一个更厉害的“心脏”。林宝军说：“我们突破了新型氢原子钟以及原子钟的无缝切换技术，可以说原子钟是导航卫星的‘心脏’，这项技术也决定整个导航精度的一个核心技术。这项突破使导航系统的时频精度提高了一个量级。另外，使我们的原子钟可以连续无缝、不间断地工作，这使北斗系统运行的时候，大家会感觉到更稳定、连续、不间断，性能会更好。”“北斗”定位不迷路，“鸿雁”传信不失联。12月29日，鸿雁星座首发星发射成功并进入预定轨道，我国全球低轨互联网卫星系统正式启动建设。此次搭载发射的首颗试验卫星在轨期间将陆续开展卫星各项功能的试验验证。按照规划，鸿雁星座一期将由60颗卫星组成，主要实现全球移动通信、物联网、导航增强、航空监视等功能；二期则将再发射数百颗卫星，形成全球覆盖的能力。航天科技集团五院总工程师、中国工程院院士周志成介绍：“通讯是要连续覆盖的，有的地方还要多重覆盖，所以这样的一个体系就造成了必须接续不断地这个星过来覆盖，所以星座的设计，包括接力的方式、切换的方式是这个的难点。”现在我们所用的网络都需要建立基站，但是沙漠、山区、海上等地方很难架设基站，手机就会出现不在服务区的情况。有了“鸿雁”系统后，这将成为历史。回顾2018年的中国航天，中国航天科工二院研究员、国际宇航联合会空间运输委员会副主席杨宇光表示，成果丰硕：“今年的发射次数，算上私人公司发射的，（发射次数）首次独居世界第一位。中国在空间基础设施建设方面，一些对地的遥感星座越来越成熟地走向应用。空间科学方面，‘张衡一号’发射成功，我们在国际合作方面进一步加强和国外的沟通，实现更多的合作项目。商业航天方面，私人航天公司已经开始进军轨道发射的服务领域。今年，载人航天方面，用于验证交会对接技术的‘天宫一号’完美落幕。”2018年，中国航天未完待续……杨宇光说：“跨年度最引人注目的是嫦娥四号任务，人类第一次在月球背面实施软着陆的尝试，在月球探测领域最引人注目。其他方面，北斗也将进一步补充更多的卫星构建全球星座，其授时和定位精度也将进一步得到提高和改善。未来我们不但要保证航天规模，而且更多地要提高我们整个航天活动的技术含量，包括载人航天、深空探测；包括通信、遥感、导航等服务于国计民生的技术领域；包括未来在空间科学、太空探索等方面应该有更深层次的成果，在载人航天方面也进一步拓展空间站的建设。”

首登月球背面3周年！嫦娥四号辉煌背后的艰辛：曾遇燃料泄漏

3年前的1月3日上午10时26分，探月工程四期首个探测器嫦娥四号成功登陆月球背面，成为人类首个软着陆于月球背面的探测器。着陆点精确坐标是“177.588 E，45.457 S”，位于月球背面南极-艾特肯盆地中部冯·卡门撞击坑内。

嫦娥四号是我国航天史上第二次登月任务，它充分继承了嫦娥三号的着陆导航与控制技术，然而相较于后者， 嫦娥四号的登月任务要艰难得多，此次任务的成功标志着嫦娥探月工程具备了全月面到达能力，意思就是可以根据探测需求任意选择着陆区 。

与嫦娥三号一样，嫦娥四号的登月过程也分为主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段、着陆缓冲段，总计7个阶段，但是月球背面地形相较于月球正面更加崎岖，撞击坑分布密度更大，导致着陆区面积更为狭小，仅有嫦娥三号着陆区面积的5%。

为了满足着陆区面积狭小的着陆需求，嫦娥四号增加了两次环月轨道修正，逐次缩小轨控残差，进而缩小着陆点散布面积。

除了着陆区狭小，着陆航迹下方还有着近万米的地势高度落差。如果沿用嫦娥三号那种相对平缓的下降轨迹，就会导致导航信息的跳跃，这将是着陆器控制系统难以承受之重，对此嫦娥四号修改了登月控制策略。

比如，嫦娥三号主减速段的终点高度是3000米，嫦娥四号主减速段的终点高度则是8000米，而“主减速段”之后就是“快速调整段”，此阶段控制目的是让着陆器姿态调整至垂直以衔接“接近段”。

最终嫦娥四号在5635米高度进入姿态垂直向下的“接近段”，此时探测器水平速度为零，后续也只是根据避障需求进行斜向或横向移动。

5635米是什么概念？以坐落在我国一二级阶梯分界线上的祁连山为例，其最高峰团结峰海拔是5827米（或5808米）。

嫦娥四号着陆器姿态垂直下降的起始高度比嫦娥三号高出了三千多米 ，当着陆器抵达距月面近百米高度时还需要相较于嫦娥三号更长时间的悬停，以选择最终的安全着陆点。

先是大高度垂直降落，接着又是长时间悬停，两项需求相结合意味着燃料消耗将更大，这就对主减速发动机提出了更高要求。

为此，在嫦娥三号登月任务中经过实际任务检验的7500N变推力发动机再一次进行性能提升设计，将比冲指标由308秒提升至310秒。

“比冲”是指发动机单位重量燃料产生的冲量，比冲越大燃料利用效率越高，意味着更节省燃料，所以别看只有2秒的区别，背后却是发动机性能的大幅提升。

就是在这2秒比冲性能提升的帮助下，探月工程才拿到了执行月球背面复杂地形登陆任务的入场券，完成着陆任务后，嫦娥四号着陆器仍然有燃料节余，更进一步证明了7500N变推力发动机的能力。

相较于嫦娥三号，嫦娥四号任务还有一个显著不同，后者着陆区位于地球测控站不可见的月球背面，整个着陆过程必须全程依赖鹊桥中继卫星的测控，而这一测控又带来了不可避免的“时延”，因此人为干预着陆过程的可能性非常低，对着陆器自主控制能力提出了更高要求。

嫦娥三号成功登陆月球正面虹湾以东预选着陆区 结束了人类无人探测器“盲降月球”的 历史 ，所谓“盲降”指的是提前选择好大片开阔平坦区域并设计好弹道，然后按部就班地降下去，过程中没有避障设计，而最终落月点通常分布有大量的小型撞击坑，因为没有自主避障技术，所以人类以往的无人登月行动通常是胜败各半。

阿波罗载人登月计划顺利实施的关键在于引入了宇航员的人为控制策略，其安全着陆点的选择均由宇航员判断。

比如，执行首次载人登月任务的阿波罗11号，鹰号登月舱在距离月面仅有几十米高度时航线前方出现了一个直径180米的撞击坑，如果按照既定程序降落，他们将撞在这座撞击坑的环形山上，宇航员针对这一情况进行了及时的手动干预。

嫦娥四号继承了嫦娥三号的避障方案，这套方案的关键就是基于机器视觉理念的避障控制系统，在微波测距/测速敏感器、激光测距敏感器、光学避障相机、激光三维成像敏感器，以及惯性导航系统的助力下，确定着陆器的状态并生成制导目标，进而控制发动机进行推力控制，实现避障降落。

具体而言，在着陆器呈垂直向下姿态的“接近段”，通过光学避障相机识别较大的障碍物进行粗避障，嫦娥四号在向4130米高度降落过程中向北移动77米，避开了一个直径约200米的撞击坑，在向1495米高度降落过程中向西北方向移动44米，这里的撞击坑规模相较于前面遇到的撞击坑缩小了一倍，整体地势相对平坦。

当下降至99米高度时进入悬停段，此时一台关键的设备开机工作，就是 “激光三维成像敏感器” ，它可以在短时间内同时发射16个激光波束，并在250毫秒时间内绘制一张三维立体图像，并基于螺旋搜索法快速选定安全着陆点。

选定安全着陆点后嫦娥四号进入精避障段，探测器继续向西南方向移动12米，期间穿过了直径25米的撞击坑，当到达距离月面30米时，探测器开始缓速垂直下降，最终在距离月面2至4米高度时发动机关机，进入缓冲着陆段，此时四条着陆腿将吸收最后的着陆能量，最终成功落月。

嫦娥四号成功着陆冯·卡门撞击坑预选着陆区约12小时后，玉兔二号月球车于当天22时20分许驶离着陆器至月球表面。

通过着陆器监视相机成像画面判读，在距离着陆器坡道前十几米处就有一个直径29米的撞击坑，后来通过两器互拍以及避障相机拍摄图像进一步判读，着陆点周围有多达5个撞击坑对嫦娥四号形成包围态势，而着陆器几乎是降落在撞击坑边缘延伸的坡面上，月球背面地形之复杂由此可见一斑。

嫦娥四号代表人类首登月球背面辉煌成就的背后也并非一路坦途，因为火箭将其送入轨道之后不久便发生了难以估量的危机。

三年前，当长征三号乙运载火箭将嫦娥四号送入近地点约205公里、远地点40万公里、倾角28.5 的地月转移轨道后约6个小时就发生了燃料泄漏险情。叶培建院士披露，整个泄漏过程约20秒钟，燃料泄漏量大概有20公斤。

燃料泄漏直接导致了两个问题，后续登月任务使用的燃料还够不够？再就是更加迫在眉睫的难题，着陆器有4个燃料储箱，一个储箱燃料泄漏将导致探测器姿态失稳。

由于嫦娥四号着陆器在轨飞行时间短，并没有配置用于姿态控制的动量轮，因此姿态控制完全依靠姿控发动机喷射，这会让控制系统做出持续修正探测器姿态的操作，意味着将消耗更多燃料。

怎么办？办法总是比问题多。

首先是通过储箱单侧供给方案解决姿态控制问题，再之后是取消7500N变推力发动机在轨推力标定环节，并重新设计一条节省燃料消耗的优化轨道，将月球捕获轨道设计为近月点100公里、远月点430公里。

通过多个燃料节余操作，最终确保了嫦娥四号在执行落月任务时有充足的燃料储备，整个地月转移与环月飞行阶段没有动用哪怕1克用于着陆器动力下降的燃料储备。

当完成落月任务后发现着陆器还有3公斤的燃料节余。（有人会说，多出这些燃料，不是恰恰证明设计不够精准吗？笔者请这些人想想，着陆器着陆过程的随机情况千变万化，如果没有冗余，当需要进行机动规避障碍物时没有燃料怎么办？）

航天 探索 最重要的是什么？是国力、是技术、是人才，但还有一点也非常重要，那就是“经验”。

以嫦娥探月工程为例，每一次任务几乎都是凿空之旅，嫦娥一号突破绕月工程难题，而后进行环月遥感探测，并为嫦娥三号提前验证部分登月控制技术；嫦娥二号突破地月直接转移技术，持续深化月球遥感探测，继而又奔赴日地拉格朗日L2点，之后又代表人类首次近距离探测了图塔蒂斯小行星，紧接着持续迈向深空多个距离节点验证深空测控网技术；嫦娥三号实现人类首次自主避障登月；嫦娥四号代表人类首登月球背面；嫦娥五号实现人类首次基于自主交会对接方案的月面采样返回任务……

正是有了这些实际工程任务的摔打磨练，我国航天才有了更加充足的准备以挑战更多不可能的任务。例如，天问一号探测器一次发射就实现对数亿公里外火星的绕落巡探测，这是人类以往地外天体探测任务中所从来没有过的，该探测器就继承并发展了大量来自嫦娥探月工程的货架产品与技术。

目前，行星探测工程已经立项，它将与嫦娥探月工程后续任务齐头并进，小行星探测、火星采样返回、木星探测、嫦娥七号、嫦娥六号、嫦娥八号等等这些任务，都将在接下来的十年之内接续实施。我们不仅有星辰大海的梦想，更有实践梦想的充足准备！

嫦娥四号和玉兔二号在月球背面已工作22月昼，它发现了什么

嫦娥四号是我国嫦娥计划发射的第4个月球探测器，也是人类历史上第一个在月球背面成功软着陆的人类探测器，在此之前，人类探测器在月球背面只进行过硬着陆，就是成功地砸下去……

而借助由位于地月第2拉格朗日点（L2）处的鹊桥卫星搭建的信息通道，嫦娥计划的第二步——落月计划的终极探测器嫦娥四号于2019年年初在月球背面成功软着陆，并随后释放月球车玉兔二号进行月球背面的探测巡视工作。

嫦娥四号所降落的地点是位于月球东经173°-179°，南纬43°-47°的月球背面陨石撞击坑——冯·卡门撞击坑内。

冯·卡门撞击坑是一个古老的撞击坑，撞击发生于大约36亿年前，那时最原始的生命才刚刚在地球诞生。而冯·卡门撞击坑则是处在一个更大更古老的撞击坑内——艾托肯盆地。

嫦娥四号上搭载的月球车玉兔二号是专为在月球表面巡视探测而设计，车上搭载了全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和中性原子探测仪。从成功着陆至今，嫦娥四号和玉兔二号已经在月球表面一个小小的范围里面度过了22个昼夜。月球上的一个昼夜大约相当于地球的30天，也就是它们已经在月球上呆了22个月。

那在月球背面工作了近两年的嫦娥四号和玉兔二号有些什么新发现呢？我们今天来看看赶过去的第22个月昼，玉兔二号的探月成果。

前面说了玉兔二号搭载了多个科学仪器，其中一个就是测月雷达，它是通过无线电波穿透月面后所产生的回波进行对可见光波段无法探测的地下岩层进行扫描。我们来看一个测月雷达的原理图：

这是玉兔二号在上一次第21个月昼时测得的月球底层结构，使用不同频率的电磁波可以探测不同深度的地层，玉兔二号上的测月雷达可发射两种频率的电磁信号，60MHz的低频信号具有较强的穿透性，可以探测更深的地层，500MHz的高频信号则能在浅层获得更高的分辨率。

在这张图是着陆区附近的浅层地层结构，是厚达70米的多次溅射物，最上面一层是厚达12米的月壤层，里面基本没有大块的岩石，往下12米到24米是碎石层，再往下24米到40米是溅射物沉积层和风化产物层。

而在刚过去的2020年9月12日，玉兔二号被太阳光唤醒进入第22个月昼，对着陆点附近两个撞击坑附近的地层进行探测。这次的地层同样拥有12米厚的月壤，下面是22米厚的条带状溅射物，两者均为附近撞击坑的溅射物。下图是测月雷达高频通道（500MHz）测得的上述溅射物高清地层图。

而通过穿透性更强的低频通道（60MHz），测月雷达测得深达400多米的地层。通过不同强度的反射信号，科研团队分析出各地层的组成。

上图中的第一层是周围多个陨石撞击坑的溅射物和玄武岩角砾层（靠近底部），厚度约为130米；第二层是多次岩浆喷发形成的玄武岩层，厚度约为110米；第三层是更古老的位于着陆区北部莱布尼兹撞击坑的溅射物。

这些研究发表在顶级学术期刊自然旗下的《自然·天文学》上。

嫦娥四号和玉兔二号在完成第22个月昼的探测工作后，将迎来月夜，地面控制中心通过指令让其分别于9月24日7时30分和23日23时18分进入月夜休眠模式，如果一切顺利，它们将在下一次太阳照射后醒来，继续完成后续的探测工作。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索

嫦娥四号相关信息

嫦娥四号（Change-4 probe）是中国嫦娥工程第二阶段的登月探测器──嫦娥三号的备份星，其主要任务是着陆月球表面，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。嫦娥四号的着陆器携带“玉兔二号”于2019年1月3日10时26分成功完成世界首次在月球背面软着陆。2019年1月3日，10点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。

嫦娥四号怎么画

嫦娥四号怎么画如下：

第一步先画出嫦娥四号的正面的面板。第二步画出嫦娥四号正面面板上的五星红旗。第三步用彩铅把五星红旗涂成红色。第四步画出嫦娥四号的机身。第五步画出嫦娥四号的支架腿。

嫦娥四号简介：

嫦娥四号（Chang’e4），是中国探月工程二期发射的月球探测器，也是人类第一个着陆月球背面的探测器；实现了人类首次月球背面软着陆和巡视勘察，意义重大，影响深远。嫦娥四号于2018年12月8日发射升空。

于2018年12月12日完成近月制动，被月球捕获；于2019年1月3日在月球背面预选区着陆；于2019年1月11日与“玉兔二号”完成两器互拍工作。截至2021年9月29日，在祖国72华诞来临之际，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。

着陆数据：

2022年1月3日消息，2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑底部，开展人类历史上首次月背探测。据探月与航天工程中心公布的数据，嫦娥四号鹊桥中继星在轨飞行1322天。

巡视器、着陆器月背工作1096天；累计获得探测数据3780GB；玉兔二号月球车行程992.33米。2022年1月6日，玉兔二号月球车行驶里程突破1000米，达到1003.9米。处于第38月昼工作期，工况正常。

嫦娥四号月球探测器发射是哪天

2018年12月8日，嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区，月球车“玉兔二号”到达月面开始巡视探测；同年1月11日，嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器完成两器互拍，达到工程既定目标，标志着嫦娥四号任务圆满成功。

嫦娥四号将落在月球背面哪个点

千百年来，月亮带给人们无尽想象，寄托着人们的“悲欢离合”。人们尝试通过肉眼或者机械镜头接近它，美国人甚至成功踏上了它的领地，但“月之暗面”的谜底从未有人揭晓。

由于月球自转周期和公转周期相等，加上被地球潮汐锁定，地球强大的引力让月球总是一面朝向地球。所以我们在地球上只能看见月球的正面，而背面总是看不见。

虽然难以看到，月球背面的科学探测意义却很重大。那里避开了来自地球的大量电磁干扰，处于一种电磁波“宁静区”。在这样“干净”的电磁环境中，探测器可以接收到更多微弱信号，例如宇宙形成早期发出的短波。

人类通过多次环月探测发现，月球背面分布着大大小小的天体撞击坑。这片神秘区域到底经历过怎样的天体活动？

科学家分析，这些撞击坑有的在几十亿年前生成。能否通过它们找到宇宙起源的蛛丝马迹？

嫦娥四号在月背成功着陆后，有望为解开这些谜题迈出关键一步。

月球的背面有什么

至今，还没有宇航员或月球车登上月球的背面。对于月球背面的情况，我们只能通过苏联和美国探测器传回的照片进行推断。

无论从物质成分、形貌构造，还是岩石年龄上对比，月球正面和背面都有很大的差异。

如果把月球背面比作人的“面孔”，那这张“面孔”并不漂亮——那是一张“麻子脸”。月球背面陨石坑的数量比月球正面要多得多，放眼望去随处可见。

从形貌构造上看，月球背面陨石撞击坑的密度明显大于正面。密密麻麻的陨石坑似乎能够说明，月球背面由于毫无遮拦地暴露在太空里，因而遭遇了大量天体的直接撞击。

经年累月，月球就像一个“盾牌”，为地球挡住陨石，“守护”地球的安全。

月球正面相对平坦，地势起伏主要以绵延的山峦为主。相比之下，月背的“皱纹”更多，布满了沟壑、峡谷和悬崖，地势更加复杂险峻。

这张“面孔”还有几处比较大的“痤疮”。暗斑中的物质与月面的普通物质相比有很大的不同。至于这些物质的成分，正是嫦娥四号此次探测的任务之一。

月球背面还是个“厚脸皮”。它的月壳从整体来讲比正面要厚。导致月壳厚度不一样的原因众说纷纭，目前还是天文学界的未解之谜。

不过，“厚脸皮”为月球背面的“白肤色”提供了佐证。照片显示，月球背面巨大的陨石坑都呈现出白色，好像从来没有暗色的熔岩从上面流过。

科学家研究认为，月球正面的月壳很薄，暗色的熔岩很容易破缝流淌在表面。由于月球背面的月壳很厚，熔岩无法溢出，所以颜色比正面要“白皙”得多。

月球上共有22个月海。其中19个月海都分布在月球正面，只有莫斯科海、智海、东海这3个很小的月海分布在背面。

从成分上看，月球正面的月海玄武岩覆盖面积约占正面的60%，而背面几乎都是高地斜长岩。从地质年龄上看，月球背面也比月球正面要古老。月球背面的古老地层中，也许蕴藏了月球、地球甚至太阳系形成的秘密。

此外，月球背面还具有独特的电磁环境。由于受到月球本身的遮挡，月球背面几乎不受来自地球的磁干扰。这使得月背处于一种非常“干净”的磁环境中。

与此同时，月球背面也完全暴露在太阳风和各种宇宙射线之下。这既是对着陆月球背面的探测器的巨大考验，也是未来太空观测所需要的独特观测环境。

着陆月球背面将面临哪些挑战

由于月球背面的独特性，着陆月球背面并非易事。从上世纪50年代开始，人类向月球发射了100多次探测器，但还从没有探测器在月球背面着陆开展就位探测。

1962年4月26日，美国“徘徊者4号”探测器撞击月球背面。它成为首个在月球背面硬着陆的探测器，但并未传回任何数据。

嫦娥四号将面临比以往探月任务更大的挑战。由于月球背面山峰林立，陨石坑密布，很难找出大一些、平坦一些的地方。

相对于嫦娥三号着陆的虹湾地区，嫦娥四号着陆器在凹凸不平、面积狭小的地方着陆，需要具有比嫦娥三号更准确的着陆精度。

精准着陆需要快速高效的深空测控通信系统。由于月球正面的遮挡，月球背面没有通信信号，无法与地球实时通信。因此，嫦娥四号与地面的通信联络要由“鹊桥”中继卫星担任，借助“架设”在地月拉格朗日L2点的中继卫星，实施与地面的通信信号“接力”。

落月过程，地球上无法直接看见，所有的信息都需要在中继星“鹊桥”的中转下完成传输，这无疑大大增加了落月任务的风险。因为整个落月过程由我国航天器制导、导航与控制系统自主操控，加之回传画面的延迟，所以对地面人员来说，嫦娥四号的着陆过程近乎是“盲降”。

由于月球背面崎岖不平，嫦娥四号着陆成功后，巡视器行进过程中同样将要面对很多挑战。

据了解，嫦娥三号月球正面着陆区地形起伏仅800米，而嫦娥四号月球背面着陆区地形起伏达到了6000米。简单来说，嫦娥三号落的是平原，嫦娥四号去的是山区。

为了使嫦娥四号巡视器能在月球背面正常开展巡视探测，科研团队在嫦娥三号的基础上，对巡视器移动能力进行了强化。

特别是在巡视器应对意外状况方面，科研人员开展了多项系统试验，并把每一个试验变化分解成多个环节，逐一开展详细验证。他们对石块落入车轮内部、驱动机构频繁启停，以及巡视器极限移动等状况均进行了逐一测试，对巡视器的移动速度、距离、越障能力等状态和参数，进行充分的地面力学分析和验证，并形成了应对方案。

为了提升嫦娥四号巡视器的通过性、机动性以及地形适应性，科研人员还提升了巡视器的“智能”水平和“自主性”，使其具有一定的障碍识别和自主避障能力。

此外，嫦娥四号还将面对月球背面更加猛烈的太阳风和宇宙射线的冲击。为使嫦娥四号经受住这些考验，科研人员对嫦娥四号的相关电子元器件都进行了强化。

为什么要选择在艾特肯盆地着陆

此次嫦娥四号任务，将实现人类探测器首次在月球背面软着陆和巡视。着陆区域——艾特肯盆地，是月球背面一座巨大的撞击陨石坑。

科研人员正是出于一系列精密的科学研究考虑，将嫦娥四号的着陆地点选在艾特肯盆地。欧洲人很早就提出想去艾特肯盆地进行就位探测的设想，但由于各种原因没有实施。

根据目前的划分，月球分为三大地体，即克里普岩地体、斜长高地岩地体、艾特肯盆地地体。前两个地体，美国、苏联都着陆巡视探测过，只有艾特肯盆地地体没有人类探测器近距离就位探测过。

因此，就近距离巡视探测而言，这块区域目前属于“处女地”。嫦娥四号着陆在这一区域，在科学上必然会有很多新的发现。

在整个太阳系固体天体中，艾特肯盆地是最大最深的盆地。这个盆地直径大概2500公里，深度约12公里。

一个深度约12公里的地质剖面，是非常好的研究对象。嫦娥四号在艾特肯盆地开展探测，就可以获取月球深部物质的信息，相信会在科学上有很大的惊喜。

总体上，月球背面的岩石更加古老。从时间维度上，若我们获取更古老的岩石样本，对我们了解月球的演化过程会有很大的帮助。

天文学家一直梦想能够进行低频射电天文观测，更深入地 探索 宇宙奥秘。然而，由于地球磁场和大气的屏蔽作用，在地面上无法开展低频射电天文观测。在月球正面开展低频射电天文观测也受到地球磁环境的干扰，观测效果不佳。而磁环境非常“干净”的月球背面，则是开展低频射电天文观测的绝佳区域。

我们都知道，月球蕴藏着丰富的矿产和能源资源，开发和利用月球资源是人类进行月球探测的源动力之一。

虽然月球背面与正面一样，都存在着含量丰富的矿产资源，但由于地球遮挡了侵袭月球正面的太阳风，月球背面毫无遮拦。因此，科学家估计月球背面的月海中，可能会有比正面浓度更高的核聚变材料氦-3。

通过嫦娥四号对艾特肯盆地的地形地貌、矿物组份、巡视区浅层结构、地幔物质等进行科学探测与研究，将为月球资源的开发利用提供极有价值的第一手资料，推动月球资源开发利用研究进程。

嫦娥四号探测器是在我国哪里发射

　　西昌。2018年5月21日，嫦娥四号中继星“鹊桥”号成功发射；同年12月8日，嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心2号工位由长征三号乙运载火箭成功发射。2019年5月16日，在嫦娥四号落月4个多月后，中国科学院国家天文台宣布，由该台研究员李春来领导的研究团队利用嫦娥四号探测数据，证明了月球背面南极-艾特肯盆地存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质——而此前，人们并不确定月球深处究竟有什么。国际学术期刊《自然》（Nature）在线发布了这一重大发现。该发现为解答长期困扰国内外学者的有关月幔物质组成的问题提供了直接证据，将为完善月球形成与演化模型提供支撑。 　　一、嫦娥四号任务的工程目标： 　　1、研制发射月球中继通信卫星，实现国际首次地月拉格朗日L2点的测控及中继通信。 　　2、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。 　　二、嫦娥四号的科学任务主要是： 　　1、开展月球背面低频射电天文观测与研究。 　　2、开展月球背面巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究。 　　3、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。