嫦娥四號落月前20多天忙啥？

　　1月3日,，嫦娥四號成功踏足月球背面,，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,，嫦娥四號要等著陸區(qū)天亮。月球整體光照情況顯示,，嫦娥四號進入月球軌道時,，它的預(yù)定著陸區(qū)南極艾肯盆地一帶正在進入夜晚。黑燈瞎火降落,，萬一摔跟頭怎么辦,？由于一個月夜相當于地球上的14天，所以它多飛一陣,，等到落區(qū)太陽高照時降落,，當然更加穩(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報記者，其原因不僅于此,，還跟嫦娥四號的入軌傾角與落區(qū)位置有關(guān),。

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

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

　　記者了解到，嫦娥四號的發(fā)射時間可不是隨便選擇的,，要考慮很多約束條件,，使它與日、地(包括地面點和近地軌道),、月(包括著月點)的相對關(guān)系滿足任務(wù)需求,。例如，奔月軌道需要調(diào)整近月點經(jīng)度和飛行時間,，讓環(huán)月軌道臨近著月點上空,，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,、幾點發(fā)射,。嫦娥四號要在月背著陸，各種約束關(guān)系特別復(fù)雜,，其形成發(fā)射機會的交集只在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,，嫦娥四號這段時間也不是“閑逛”,。劉勇說，出于工程上的考慮,，嫦娥四號繞月期間一些設(shè)備需要開機進行測試,，有足夠的時間，才能讓測試更完整,，準備更充分,。科工局消息透露,，嫦娥四號進入環(huán)月軌道以來,，進行了2次環(huán)月軌道修正，與“鵲橋”中繼星進行了4次中繼鏈路測試,，開展了激光測距,、三維成像、微波測距測速等導(dǎo)航敏感器在軌測試,，為實施月球背面軟著陸做好準備,。

　　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五院了解到,，鵲橋中繼星于2018年12月14日成功與嫦娥四號著陸器、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,；返向鏈路指嫦娥四號將數(shù)據(jù)通過鵲橋轉(zhuǎn)發(fā)到地面,。

　　這可不像我們平時打電話那么簡單,。五院嫦娥四號中繼星總體主任設(shè)計師孫驥介紹，當時嫦娥四號運行在環(huán)月軌道,，鵲橋運行在距地球約45萬公里的地月拉格朗日2點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刻精確指向嫦娥四號的航跡,。在保證姿態(tài)指向的前提下,，通過開啟兩個飛行器上的各類通信設(shè)備，建立X頻段的通信鏈路,。

　　嫦娥四號和鵲橋分別在各自的軌道上高速運行,，因此通信鏈路的維持是個動態(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，對嫦娥四號下一步的位置神機妙算,，并保證自己的姿態(tài)準確地指向那里,。鵲橋的傘狀拋物面天線波束角極小,，一個細微的姿態(tài)擾動，就會讓通信鏈路出現(xiàn)“卡頓”,。這對鵲橋要求十分苛刻,，既要“算得準”，更要“指得準”,。

　　(付毅飛 科技日報北京1月3日電)