嫦娥四號(hào)落月前20多天忙啥,？

　　1月3日,，嫦娥四號(hào)成功踏足月球背面，讓中國航天又一次創(chuàng)造了人類首次,。

　　不過,，它從2018年12月12日進(jìn)入環(huán)月軌道至今，繞著月球飛了20多天才降落,。許多網(wǎng)友表示不解：既然“起大早”,，為啥要“趕晚集”？

　　不僅僅是為等天亮

　　有專家解釋,，嫦娥四號(hào)要等著陸區(qū)天亮,。月球整體光照情況顯示，嫦娥四號(hào)進(jìn)入月球軌道時(shí),，它的預(yù)定著陸區(qū)南極艾肯盆地一帶正在進(jìn)入夜晚,。黑燈瞎火降落，萬一摔跟頭怎么辦,？由于一個(gè)月夜相當(dāng)于地球上的14天,，所以它多飛一陣，等到落區(qū)太陽高照時(shí)降落,，當(dāng)然更加穩(wěn)妥,。

　　但北京航天飛行控制中心軌道專家組組長劉勇告訴科技日?qǐng)?bào)記者，其原因不僅于此,，還跟嫦娥四號(hào)的入軌傾角與落區(qū)位置有關(guān),。

　　劉勇說，嫦娥四號(hào)進(jìn)入環(huán)月軌道時(shí),，其軌道面與地月連線基本垂直,，而它的首選著陸點(diǎn)——位于艾特肯盆地中部的馮·卡門撞擊坑，經(jīng)度在180度左右,。這意味著當(dāng)時(shí)嫦娥四號(hào)的軌道并不經(jīng)過落點(diǎn),，其間有大約270度的偏差,。這需要通過月球自轉(zhuǎn)，花費(fèi)20多天逐漸彌補(bǔ),。

　　有網(wǎng)友發(fā)問：既然要等,，干嘛不推遲半個(gè)月發(fā)射？這就涉及到發(fā)射窗口問題,。

　　記者了解到,，嫦娥四號(hào)的發(fā)射時(shí)間可不是隨便選擇的，要考慮很多約束條件,，使它與日,、地(包括地面點(diǎn)和近地軌道)、月(包括著月點(diǎn))的相對(duì)關(guān)系滿足任務(wù)需求,。例如,，奔月軌道需要調(diào)整近月點(diǎn)經(jīng)度和飛行時(shí)間，讓環(huán)月軌道臨近著月點(diǎn)上空,，為登月創(chuàng)造條件,；奔月飛行過程中，要考慮太陽能帆板的受曬問題,，要求太陽光入射方向與太陽帆板之間的夾角保持在一定范圍內(nèi),。此外在飛行和著陸過程中，還要考慮連續(xù)測(cè)控問題,。這些約束條件有的決定發(fā)射月份,，有的決定要在哪天、幾點(diǎn)發(fā)射,。嫦娥四號(hào)要在月背著陸,，各種約束關(guān)系特別復(fù)雜，其形成發(fā)射機(jī)會(huì)的交集只在12月8日和9日各有2次,，加起來也只有幾分鐘,。正所謂“過了這村就沒這店”。

　　中繼通信不像打電話那么簡單

　　除了上述原因,，嫦娥四號(hào)這段時(shí)間也不是“閑逛”,。劉勇說，出于工程上的考慮,，嫦娥四號(hào)繞月期間一些設(shè)備需要開機(jī)進(jìn)行測(cè)試,，有足夠的時(shí)間，才能讓測(cè)試更完整,，準(zhǔn)備更充分,?？乒ぞ窒⑼嘎?，嫦娥四號(hào)進(jìn)入環(huán)月軌道以來,，進(jìn)行了2次環(huán)月軌道修正，與“鵲橋”中繼星進(jìn)行了4次中繼鏈路測(cè)試,，開展了激光測(cè)距,、三維成像、微波測(cè)距測(cè)速等導(dǎo)航敏感器在軌測(cè)試,，為實(shí)施月球背面軟著陸做好準(zhǔn)備,。

　　其中，中繼通信鏈路的建立是確保任務(wù)成功的關(guān)鍵之一,。

　　記者從中國航天科技集團(tuán)五院了解到,，鵲橋中繼星于2018年12月14日成功與嫦娥四號(hào)著陸器、巡視器組合體建立了前向/返向通信鏈路連接,。前向鏈路指地面站將遙控指令發(fā)給鵲橋并轉(zhuǎn)發(fā)給嫦娥四號(hào),；返向鏈路指嫦娥四號(hào)將數(shù)據(jù)通過鵲橋轉(zhuǎn)發(fā)到地面。

　　這可不像我們平時(shí)打電話那么簡單,。五院嫦娥四號(hào)中繼星總體主任設(shè)計(jì)師孫驥介紹,，當(dāng)時(shí)嫦娥四號(hào)運(yùn)行在環(huán)月軌道，鵲橋運(yùn)行在距地球約45萬公里的地月拉格朗日2點(diǎn)Halo軌道上,。為了確保它們之間通信鏈路的正常建立,，鵲橋上配置的4.2米傘狀拋物面天線必須時(shí)刻精確指向嫦娥四號(hào)的航跡。在保證姿態(tài)指向的前提下,，通過開啟兩個(gè)飛行器上的各類通信設(shè)備,，建立X頻段的通信鏈路。

　　嫦娥四號(hào)和鵲橋分別在各自的軌道上高速運(yùn)行,，因此通信鏈路的維持是個(gè)動(dòng)態(tài)過程,。孫驥說，要保證通信鏈路平穩(wěn)可靠,，要求鵲橋像諸葛亮一樣,，對(duì)嫦娥四號(hào)下一步的位置神機(jī)妙算，并保證自己的姿態(tài)準(zhǔn)確地指向那里,。鵲橋的傘狀拋物面天線波束角極小,，一個(gè)細(xì)微的姿態(tài)擾動(dòng)，就會(huì)讓通信鏈路出現(xiàn)“卡頓”,。這對(duì)鵲橋要求十分苛刻,，既要“算得準(zhǔn)”，更要“指得準(zhǔn)”,。

　　(付毅飛 科技日?qǐng)?bào)北京1月3日電)