大家好，我是西昆侖Bruce。

今天我們接著來聊中國的探月計(jì)劃。

嫦娥三號：

上一期聊到嫦娥一號順利完成拍攝任務(wù)，幫助中國繪制了全世界第一張包含南北兩極的全月圖；之后嫦娥二號又詳盡地對嫦娥三號預(yù)定著陸地點(diǎn)進(jìn)行了探測。

可以說兩次任務(wù)都是完成的十分順利，為"繞、落、回"三步戰(zhàn)略的第二步開始，增添了極大的信心。

和嫦娥一二號一樣，三號依舊需要克服很多的難題，首先就是"軟著陸"的問題，相較于嫦娥一號的"硬著陸"，軟著陸對技術(shù)要求十分苛刻。最終研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的是，在接近月球表面的時(shí)候，采用反作用力，讓著陸器短時(shí)間將速度降為零，實(shí)現(xiàn)最后階段嫦娥三號自由落體著陸。

然后針對月球因?yàn)闆]有大氣層，所帶來的的巨大溫差（晝夜溫差300多℃）對于電子元件的考驗(yàn)，采用的辦法是讓探測車以白天工作，晚上休眠的方式進(jìn)行。

一切準(zhǔn)備妥當(dāng)之后，2013年12月2日，長征三號乙運(yùn)載火箭，帶著嫦娥三號開始奔赴月球。12天之后，探測器主發(fā)動機(jī)點(diǎn)火開始降速，在10分鐘內(nèi)，把高達(dá)6480公里的時(shí)速，降到了0。在這個(gè)過程中，嫦娥三號攜帶的微波測距儀和激光測距儀開始工作，不斷測算到月面的距離。

在下降到離月面100米的距離時(shí)，探測器像直升機(jī)一樣懸停在空中。為什么要懸停呢？因?yàn)楫?dāng)年美國阿波羅探測器進(jìn)行著陸的時(shí)候，直到最后才發(fā)現(xiàn)地面是不平的。要知道嫦娥三號探測車只能對付20厘米以內(nèi)的溝渠和8度以內(nèi)的坡度，因此這是為了避免造成探測器翻倒的情況發(fā)生。

這整個(gè)過程的決定權(quán)，全部在探測器自己手中。值得一提的是，它還攜帶了水平機(jī)動推動器，如果發(fā)現(xiàn)地面不平，可自主決定進(jìn)行平移避障，選擇更好的著陸點(diǎn)，這是世界上首次使用的技術(shù)。

最后著陸點(diǎn)證明，比預(yù)定的地點(diǎn)向南移動了十幾米遠(yuǎn)，規(guī)避了一個(gè)直徑超過15米的大坑。

落地十分鐘之后，玉兔號探測車站了起來，隨即進(jìn)行了環(huán)繞拍攝并傳回地球，工作人員通過3D還原和反復(fù)觀察之后，認(rèn)為符合兩器分離條件，玉兔號終于穩(wěn)穩(wěn)地走下了著陸器。

這是我國第一款在外星球進(jìn)行巡視的機(jī)器人，長1.5米、寬1米，高1.1米，重140公斤，同樣具有自主避障的能力，設(shè)計(jì)壽命為3個(gè)月。

隨即在和著陸器相互拍照留戀之后，正式開啟了它的尋月任務(wù)。

在介紹玉兔號探測車的主要任務(wù)之前，首先介紹一下著陸點(diǎn)的相關(guān)地理信息。

從伽利略最初開始對于月球觀測到的明顯地區(qū)命名開始，延續(xù)至今已經(jīng)有超過2000多個(gè)地名了，環(huán)形坑主要是用一直以來著名的天文學(xué)家名字命名的，中國的祖沖之、張衡等等科學(xué)家也在其中。

本著誰發(fā)現(xiàn)、誰命名、誰提交的原則，本次中國就將嫦娥三號著陸點(diǎn)以及玉兔巡視地點(diǎn)，稱為"廣寒宮"。這一命名在2015年被國際天文學(xué)聯(lián)合會審批通過。

再回到玉兔號上面來，它的主要任務(wù)包括以下幾點(diǎn)：

1、 抓取月壤，并在車內(nèi)進(jìn)行分析。最后的成果是幫助中國完成了首幅地質(zhì)剖面圖，并發(fā)現(xiàn)一種新的巖石——月球玄武巖。

2、 天體觀測。因?yàn)榈厍蛏厦孀赞D(zhuǎn)較快而且有大氣層包裹，所以幾乎不可能長時(shí)間觀測同一天體，可是月球自轉(zhuǎn)較慢，且沒有大氣層，視野十分完美。最后成果是利用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，給月球北極上方區(qū)域的天體，進(jìn)行了一次科學(xué)普查。

3、 獲取地球等離子體圖層。地球之所以是生命的宜居區(qū)域，就是因?yàn)橛泻窈竦拇髿鈱雍推渌x子層保護(hù)。每當(dāng)有太陽風(fēng)暴襲來的時(shí)候，對于人造衛(wèi)星、人體都會造成嚴(yán)重傷害，而等離子體層，就一直在保護(hù)著地球，范圍延伸超過四萬公里。可是這在地球表面是不可能看到的，只能跳出地球之外，月球無疑是絕佳的觀測點(diǎn)。最后成果是利用極紫外相機(jī)，在2014年4月21日人類首次觀測到太陽磁層亞風(fēng)暴對地球等離子層的"塑型"作用。

可以說，嫦娥三號任務(wù)完成的非常出色。在完成大體任務(wù)之后，科學(xué)家們想讓它去附近的大石塊看看，結(jié)果在靠近大石塊的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)地面還有很多超過玉兔翻越能力的小石塊，無奈轉(zhuǎn)向旁邊稍微平坦一點(diǎn)的地方，可是隨后玉兔號走走停停，大約前進(jìn)了15米左右，突然停了下來。

"啊......我壞掉了。"

2014年1月25日，這樣的一條微博，讓無數(shù)人為之揪心，1月31日就是當(dāng)年的春節(jié)。微博上數(shù)以萬計(jì)的人，開始為玉兔祈禱，希望它自己在外，過好這個(gè)春節(jié)。

科學(xué)團(tuán)隊(duì)估計(jì)，應(yīng)該是地面上石塊勾到了玉兔底部裸露的電線，導(dǎo)致接口松動。雖然玉兔自那之后，完全不能動了，可是其他儀器全部都很正常，它仍舊在不停地傳送著各類數(shù)據(jù)，只是很可惜，這些數(shù)據(jù)，地面很難破解。

2016年7月31日，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過90天設(shè)計(jì)壽命的玉兔，和地球中斷了聯(lián)系。

嫦娥四號：

嫦娥三號再一次成功了，作為備份的嫦娥四號還有必要發(fā)射嗎？這是當(dāng)時(shí)擺在科學(xué)團(tuán)隊(duì)面前的一個(gè)問題。

從月球形成之日以來，就一直只有一面朝著地球，對于人類來說，月球的另一面，到底有何乾坤呢？這一直是一個(gè)好奇點(diǎn)。

僅僅出于這個(gè)好奇，就足夠讓嫦娥四號前去查探一番。

那么老問題又來了，要著陸到月球背面，其困難還是不少。

首先就是人類之前還沒有做到過。根據(jù)之前的探測，月球的背面和比較平坦的正面不同，主要是高地和山脈，遍布著隕石坑，這對于尋找著陸點(diǎn)本身就很困難。從嫦娥一號的全月圖來看，整個(gè)背面大面積的平坦月海只有兩個(gè)，最后選擇了南極--艾特肯盆地中的馮--卡門坑。這個(gè)盆地直徑超過2500公里，面積約為490萬平方公里，是太陽系內(nèi)已知的最大的盆地，馮--卡門大家可能比較陌生，可是他有一個(gè)大家熟悉的親傳弟子："中國導(dǎo)彈之父"錢學(xué)森院士！馮--卡門被譽(yù)為是"航空航天時(shí)代的科學(xué)奇才"，所以這次選擇以他名字命名的隕石坑作為著陸地點(diǎn)，似乎冥冥之中自有緣分。

其二就是因?yàn)樵谠虑虻谋趁?，信號并不能直接傳回地球，所以和地球通信有問題?？茖W(xué)家們想到，既然是無線電波傳輸，那么完全可以利用反射的方式，在地月間上找一個(gè)點(diǎn)用于中繼傳輸就好了。而這個(gè)點(diǎn)，就是引力平衡點(diǎn)，也就是說，在這個(gè)點(diǎn)上，地球和月球?qū)τ诤教炱鞯囊秃教炱鞅旧磉\(yùn)行的離心力達(dá)到了平衡。

2018年5月21日，鵲橋率先出發(fā)了，在距離月球6.5萬公里的地方，就是那個(gè)平衡點(diǎn)，當(dāng)鵲橋開始正常工作的那一刻，標(biāo)志著中國智慧，又一次在世界舞臺上占領(lǐng)了高地。

同年12月8日嫦娥四號也出征了，經(jīng)過110小時(shí)的飛行，順利抵達(dá)月球附近，隨后經(jīng)過類似于嫦娥三號的避障操作，嫦娥四號正常著陸。

同樣接下來就是命名了，科學(xué)家們把著陸地附近的三個(gè)類似于直角三角形的坑命名為織女、河鼓和天津，中間嫦娥四號落地的三角形區(qū)域，命名為天河基地，馮--卡門坑的中央峰，命名為泰山。

玉兔二號走在了月面之上，它的主要任務(wù)，就是繪制一張?jiān)虑虮砻嫒鞙囟惹€圖，也就是，給月球量量體溫。這在當(dāng)時(shí)，人類還沒有做到過。

如何測量呢？科學(xué)家們再次想到了一個(gè)妙招：首先是著陸器的四條腿，有了嫦娥三號的故障經(jīng)驗(yàn)，所以這次做了很嚴(yán)密的防護(hù)，四條腿除了用來支撐，還搭載了熱敏電阻，然后是釋放玉兔二號的那個(gè)梯子，學(xué)名叫轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，最后也是接觸月球的，所以它們可以用于實(shí)時(shí)監(jiān)測和傳輸。

最后經(jīng)過測量，最低溫度低于-190度，這一下子刷新了人類對于月球的認(rèn)知。

當(dāng)然了，玉兔二號還有其他任務(wù)，比如進(jìn)行低頻天文觀測，因?yàn)楹芏嗟皖l段的電磁波在地球上很難被監(jiān)測到。還比如攜帶了密封的培養(yǎng)罐進(jìn)行月球動植物實(shí)驗(yàn)，看看它們能否在月球上發(fā)芽生長或者羽化。最后實(shí)驗(yàn)中棉花成功生根發(fā)芽了，這為以后人類建立月球基地，打了很好的前站。

嫦娥五號發(fā)射在即：

探索浩瀚宇宙，和平利用宇宙資源，是全人類共同的夢想。中國以驕人的成績，正在逐步追趕歐美等一些航天強(qiáng)國，同樣，也在通過努力為世界航天做出巨大的貢獻(xiàn)。

現(xiàn)在是2020年11月，接下來有一個(gè)激動人心的消息，那就是本月底，中國的"嫦娥五號"探測器，將要出發(fā)，邁出中國探月工程第一階段三部曲中的第三步："回"。它將會降落月球表面，并采集月球樣本之后帶回地球。

截止到文章發(fā)布之時(shí)，長征五號遙五運(yùn)載火箭和嫦娥五號都已經(jīng)在文昌發(fā)射基地進(jìn)行了發(fā)射測試，并已垂直運(yùn)轉(zhuǎn)至發(fā)射區(qū)。

后續(xù)還要進(jìn)行功能檢查和聯(lián)合測試等工作并確認(rèn)最終狀態(tài)之后，火箭將會加注推進(jìn)劑，在月底擇機(jī)發(fā)射。

就讓我們一起，期待這振奮人心的一刻吧。（預(yù)祝嫦娥五號發(fā)射成功！）