大陸中心／綜合報導
「嫦娥四號」探測器3日成功著陸在月球背面的預選著陸區，並透過「鵲橋」中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝月背的影像圖。《人民日報》就此事件訪問了兩位航天探月設計師，分別針對三點進行討論，「月背任務的困難克服」、「精準落月的妙招」、「著陸地點的思考」。
據報導，中國探月工程設計師吳偉仁解釋了「嫦娥四號」任務的由來，「嫦娥四號原本是嫦娥三號的備份星，三號成功後備份就轉為正份，那麼第二次著陸點要選擇哪裡？我們認為應該賦予四號更強的生命力、更多的功能；從上世紀50年代開始，發射到月球的探測器和軌道器已經有100多個，但都是對月球正面的探測，在此之前，沒有任何一個月球探測器能夠在月球背面軟著陸；因此經過了反覆論證，最終確定了嫦娥四號月球背面軟著陸和巡視探測的總體方案。」
▼世界第一張近距離拍攝月背影像圖。（圖／翻攝自央視新聞）
「嫦娥四號」探測器系統總設計師孫澤洲表示，嫦娥四號任務實際上就是「兩器一星」，包括了著陸器、巡視器以及「鵲橋」中繼星，其中早期發射的中繼星就是為了實現對地、對月的中繼通信，而巡視器更多被人們稱為「月球車」。
報導指出，由於月球繞地球公轉的週期與月球自轉的週期相同，所以月球有一面總是背對著地球，這一面就是「月球背面」；要在月球背面軟著陸，探測器與地球的測控通信和數據傳輸成為首要難題；此外，月球背面並不向正面那麼平坦，著陸點的選擇也是一項困難點。
▼嫦娥四號著陸示意圖。（圖／中新社）
月背任務的困難克服
孫澤洲說，這項任務的技術有3個面向的難點，首先是地月L2點軌道的精確設計與控制，必須要使中繼星穩定運行在L2點的軌道上；其次是地月L2點遠距離的數據中繼，「選擇L2點有很多好處，但也有不足之處，那就是距離月球7.9萬公里、距離地球4萬公里，遙遠距離讓信號衰減的問題更加棘手，地月之間通信、探測器的狀態控制等，都要靠中繼星來保障，還要考慮到通信時間、測控時間延遲等，因此中繼星的準確至關重要」。
對於第三個難點「複雜地形的安全著陸」，吳偉仁打了個比方，月球正面就相當於中國的大平原，地勢平坦；但背面就有點像西南山區，到處都是高山與撞擊坑，月背可供選擇的著陸區範圍只有正面的八分之一，「嫦娥三號」當時可供選擇的著陸範圍長約300公里、寬約90公里，相對大很多，而「嫦娥四號」只能在有限的相對大撞擊坑裡尋找相對平坦的位置作為著陸區；此外，嫦娥三號當時是斜著降落的，嫦娥四號如果也是斜著下來幾乎就要撞山，在複雜的地形下，嫦娥四號要垂直降落，著陸時間短、航程短，風險確實也比較大。
▼嫦娥四號著陸步驟。（圖／中新社）
精準落月的妙招
孫澤洲介紹，此次嫦娥四號的落月可說是「正中靶心」，全力自主動力下降，通過慣性導航及與月背相對測量導航，實現月背軟著陸；然而，嫦娥四號在降落到15公里到8公里高度時為傾斜下降，8公里後就改為垂直向下，引入相對月面的測量導航，「這樣就可以克服著陸區周邊地形起伏的問題」。
為了增加著陸的安全性，嫦娥四號還會通過接力避障的方式，下降至2公里左右，探測器會做一次光學初避障，識別主要的大障礙；下降至100米左右，探測器會做一個懸停，利用激光敏感器實現精準避障，識別0.2米障礙、坡度等，通過地形的最優識別方法找到安全的區域降落；嫦娥四號的自主能力有很大的提升，「如果找不到安全區域，嫦娥四號會選擇相對次優的區域，還可以做水平機動調整」。
▼嫦娥四號預定著陸點。（圖／中新社）
著落地點的思考
對於月球的著陸點，孫澤洲解釋，由於月球不同緯度所面臨的熱控和能源設計是相互約束、相對矛盾的；如果降落在低緯度地區，光照條件好、能源獲得充足，但對於熱控是巨大的挑戰；如果降落在高緯度地區，熱控壓力大大降低，但太陽能獲取又會受到影響；綜合多種因素，最終「嫦娥四號」還是降落在月球背面緯度40度至50度的範圍內。
此外，孫澤洲也說，探測器與中繼星L2點的通信問題也是考慮因素之一，「如果探測器仰角太低，勢必更容易受到周圍山地的影響，我們希望探測器能夠高仰角對著中繼星通信」，這樣一來，經度也大致確定了，大概的範圍區域出現，在選擇相對要大一些、平坦一些的撞擊坑，就確定了降落地點「艾特肯盆地」。
最後再從該盆地中確定「馮．卡門」以及「克雷地安」撞擊坑分別做為主選擇和備份著陸區，孫澤洲表示，落月成功後，整個過程完全按照預想進行，著陸非常平穩，且著陸位置就是最初設定的理想著陸點。
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