嫦娥四号成功月背软着陆，传回近距拍摄月背影像图丨科学+

今天（1月3日）上午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。

▲首张月背近照。

10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内。落月过程中，降落相机拍摄了多张着陆区域影像图。

▲嫦娥四号探测器动力下降过程示意图

落月后，在地面控制下，通过“鹊桥”中继星的中继通信链路，嫦娥四号探测器进行了太阳翼和定向天线展开等多项工作，建立了定向天线高码速率链路。 11时40分着陆器获取了世界第一张近距离拍摄的月背影像图并传回地面。图中展示了巡视器即将驶离着陆器、驶向月背的方向。

▲嫦娥四号探测器月球背面软着陆后降落相机拍摄的图像

此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆，首次月背与地球的中继通信，开启了人类月球探测新篇章。

后续，嫦娥四号探测器将通过“鹊桥”中继星的中继通信链路，在地面控制下，开展设备工作模式调整等工作，择机实施着陆器与巡视器分离。

▲100秒视频揭秘嫦娥四号奔月之旅，内含月背着陆模拟画面

嫦娥四号是怎样实现“自动驾驶”的？

2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。

记者从中国航天科技集团五院了解到，相比嫦娥三号，嫦娥四号的落月难度更大。一方面，嫦娥三号着陆区地形起伏仅800米，堪称“平原”；而嫦娥四号着陆区地形起伏达到6000米。更重要的是，嫦娥四号与地面交流需要通过鹊桥中继卫星中转，其间会产生约60秒的延时，这对于瞬息万变的降落过程显然太久。因此落月全程需要由它自主完成。

GNC系统控制落月全程

嫦娥四号的成功落月，将我国航天器制导、导航与控制（GNC）技术提升到了新的高度。

由五院502所研制的GNC系统，负责嫦娥四号奔月、环月、落月整个过程的控制，特别是近月制动和落月的过程，没有重来的机会，对系统可靠性有着极高要求。

测距测速传感器提供精确信息

根据嫦娥四号着陆环境的特点，科研团队对此前嫦娥三号的测距测速敏感器进行了升级和优化。为此他们多次开展吊车试验和校飞试验，通过模拟的方式验证传感器性能是否满足需求。

等来落月指令后，嫦娥四号按照GNC系统的指挥，在距离月面15公里高度“定时定量”启动发动机开始减速，在边飞边降的同时迅速调整姿态。在距离月面8公里时，嫦娥四号变为垂直下降，直至最后100米。为了保证着陆时不会掉进坑里或踩到石头，它悬停在空中缓了口气，待选定落脚点后，才缓缓“飘”了下去，整个过程大约耗时10分钟。

着陆缓冲机构防止落地时“闪腰”

虽然嫦娥四号不怕黑、不恐高，却担心在着陆瞬间“闪了腰”。为此五院给它研制了4条强有力的“腿”，不仅能让它稳稳着陆，还能有效吸收着陆时产生的冲击力，防止它身上的设备被震坏。

▲嫦娥四号着陆器（来源：中国探月工程）

嫦娥四号的腿学名叫“着陆缓冲机构”。每条腿都包含1个主腿和2个副腿，各有分工。

嫦娥四号任务进展

2018年5月21日

长征四号丙运载火箭托举嫦娥四号中继星“鹊桥”在西昌卫星发射中心点火升空。

2018年5月25日

嫦娥四号中继星“鹊桥”成功实施近月制动，进入月球至地月拉格朗日2点的转移轨道。

2018年6月14日

嫦娥四号中继星“鹊桥”成功实施轨道捕获控制，进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日2点的Halo使命轨道，成为世界首颗运行在地月L2点Halo轨道的卫星。

2018年12月8日

长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射嫦娥四号探测器。

2018年12月12日

嫦娥四号探测器成功实施近月制动，进入了近月点约100公里的环月轨道。

2019年1月3日

嫦娥四号探测器在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内成功软着陆。