嫦娥四号探测器动力下降过程示意图

　　浙江在线杭州1月3日讯（浙江在线记者 曾杨希）生物大发展的寒武纪，是5.5亿年前；恐龙兴盛的三叠纪是2亿年前；哺乳动物出现是0.7亿年前；人类诞生只有短短300万年；人类进入太空探索月球，也仅60年而已。

　　60年后的2019年1月3日，注定是个值得铭记的日子。根据国家航天局消息，中国嫦娥四号探测器在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门环形山/撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆，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。

　　在中国航天史上浓墨重彩的华丽篇章里，也离不开浙江力量的贡献。“鹊桥”中继星上的“光学观测相机系统”与嫦娥四号着陆器上降落相机中的光学镜头，都由浙江大学先进技术研究院副院长、求是特聘教授徐之海团队自主研发完成。

嫦娥四号探测器月球背面软着陆后降落相机拍摄的图像。图源：中国航天科技集团官微

　　向着月球背面，前进！

　　未知、纯粹、复杂，一些文艺作品中，“月球背面”被艺术得称为“月之暗面”。因为地球把月球潮汐锁定，使月球围绕地球一圈的公转周期完全等于自身转动。因此，人们在地球上抬头，永远只能看到月球被固定朝向地球的一面。

　　那看不见的“月球背面”呢？根据此前的了解，月球背面几乎全是环形山/撞击坑，其南极-艾特肯盆地，是太阳系第二大超级陨石坑。到中国嫦娥三号时，人类已经在月球正面有过20个着陆器，然而背面却为0。要探测月球背面，比探测正面更艰难。

　　中国航天选择了这条更难的路。2018年12月8日2时23分，嫦娥四号发射成功。12月30日8时55分，嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制，顺利进入预定的月球背面着陆准备轨道。2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器实现人类探测器首次在月球背面软着陆。

嫦娥四号探测器动力下降过程降落相机拍摄的图像。图源：中国航天科技集团官微

　　“鹊桥”搭线，实现“月地对话”

　　站在巨人的肩膀上，或许能让我们走得更远。

　　要把探测器送上月球背面，根据牛顿的万有引力定律和三大运动定律，可以计算出太阳、地球以及月球的随时间的变化，以及嫦娥四号该以什么轨道飞向月球，绕月多久之后进行登月操作。

　　然而最大的难题，是通讯。月球背面永远背对着地球，因此，当嫦娥四号登陆后，和地球之间不能直接进行无线电通信。

鹊桥号中继星与地球、月球的轨道关系。图源：吴伟仁等

　　推进中国探月工程的航天人想出了一个办法。2018年5月份，向太空发射了一颗中继卫星“鹊桥号”作为中继站。在月球背后的地月拉格朗日L2点附近轨道运行，负责嫦娥四号的全程通信。

　　“鹊桥号”凝聚着浙江力量参与中国探月工程的心血。卫星上装载的“光学观测相机系统”便是徐之海团队的研发成果。过去两年，团队花了大量心血在一领域。徐之海介绍，系统上，搭载了两台相机，一台是天线监视相机，能监视中继星上中继天线的展开状态，这是嫦娥四号执行任务过程中极其重要的部分；一台是双分辨率相机，可适时实现地月观测。目前，双分辨率相机正处于待命状态，主任务完成后，未来还将进行拓展成像实验。

　　“这是人类历史上首个地月拉格朗日L2点的中继卫星，架起了地球和月球背后的‘鹊桥’，它将首次实现月球背面和地面站之间的遥测通信，也将全程见证嫦娥四号的探测过程。”徐之海说。

 嫦娥四号着陆器拍摄的着陆点南侧月球背面图像，巡视器将朝此方向驶向月球表面。图源：中国航天科技集团官微

　　了解天上宫阙，今夕是何年

　　自古以来，月球就被人类赋予了太多意义，寄托了太多感情。“举头望明月，地头思故乡”是诗仙对故乡的缅怀；“不知天上宫阙，今夕是何年”是苏轼对宇宙的朴素畅想；“明月松间照，清泉石上流”是王维对恬淡美景的倾心。

　　嫦娥四号的登陆，将带领人类更加客观清晰地认识这颗星球。

　　记者从国家航天局了解到，嫦娥四号探测器由着陆器和巡视器组成，共配置包括2台国际合作载荷在内的8台有效载荷。

　　着陆器上安装了地形地貌相机、降落相机、低频射电频谱仪、与德国合作的月表中子及辐射剂量探测仪等4台载荷；巡视器上安装了全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和与瑞典合作的中性原子探测仪。

　　其中，着陆器上降落相机中的光学镜头也是由徐之海团队自主研发完成。徐之海介绍，项目中的光学镜头延用了嫦娥三号的技术。当嫦娥四号准备降落，降落相机便会在在靠近月面的时候开机，和测月雷达共同保障探测器的降落安全，就像嫦娥四号降落状态时的“眼睛”。

　　记者了解到，这些仪器将在月球背面通过就位和巡视探测，开展低频射电天文观测与研究，巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构研究，并试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境研究。此外，着陆器还搭载了月表生物科普试验载荷。

　　古时的“天上宫阙”，正慢慢揭开神秘面纱。未来，嫦娥四号将为中外科学家提供更多探索太空、认识宇宙的可能。

月球正面（左）和月球背面（右）看起来截然不同。图源：NASA

　　【小链接】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。