“嫦娥四號(hào)”的奔月任務(wù)將分兩步進(jìn)行：第一步，今年上半年，向地月引力平衡點(diǎn)拉格朗日L2點(diǎn)發(fā)射“嫦娥四號(hào)”的中繼衛(wèi)星，以解決地面與月球背面的通信和測(cè)控問(wèn)題；第二步，約半年后，發(fā)射“嫦娥四號(hào)”的著陸器和巡視器，對(duì)月球背面開(kāi)展著陸巡視探測(cè)。這是中國(guó)探月工程又一次踏上征程，將書(shū)寫(xiě)人類探索月球的新篇章。國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》預(yù)測(cè)2018年全球科技大事件，嫦娥四號(hào)任務(wù)“榜上有名”。

“‘嫦娥四號(hào)’著陸月球背面，將是人類首次對(duì)月球背面進(jìn)行著陸探測(cè)。我國(guó)將在‘嫦娥四號(hào)’的中繼衛(wèi)星上搭載兩顆小衛(wèi)星，做射電干涉試驗(yàn)，探測(cè)宇宙‘黑暗時(shí)代’。”全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員吳季說(shuō)。

由于被地球潮汐鎖定，月球只能永遠(yuǎn)以同一面朝向地球。人類在地球上不僅從未見(jiàn)過(guò)月球背面，通信信號(hào)也會(huì)被阻隔。地月拉格朗日L2點(diǎn)位于地球與月球的延長(zhǎng)線上，距地面約45萬(wàn)千米。全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)航天科技集團(tuán)五院黨委書(shū)記趙小津說(shuō)，在這個(gè)位置布置一顆中繼衛(wèi)星，既能“看到”月球背面，也能“看到”地球，可以將“嫦娥四號(hào)”著陸器和巡視器獲取的科學(xué)數(shù)據(jù)傳回地球，并通過(guò)中繼衛(wèi)星提供“嫦娥四號(hào)”軟著陸及月面工作期間的測(cè)控支持。

此前，我國(guó)為了滿足載人航天等任務(wù)的測(cè)控需求，發(fā)射了“天鏈一號(hào)”系列中繼衛(wèi)星，部署在距地面約3.6萬(wàn)千米的地球同步軌道。“嫦娥四號(hào)”中繼衛(wèi)星的用途和技術(shù)途徑與之相似，軌道距離卻遠(yuǎn)了十多倍，技術(shù)難題隨之而來(lái)。此前有航天專家指出，相比地面口徑可達(dá)數(shù)十米的天線，無(wú)論是中繼衛(wèi)星還是“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器，天線的口徑都不可能太大，因而只能用窄波束天線實(shí)現(xiàn)較大容量的數(shù)據(jù)傳輸，這對(duì)天線的指向精度要求極高。

趙小津說(shuō)，這顆中繼衛(wèi)星的研制是在“嫦娥四號(hào)”任務(wù)方案確定之后提出的，研制周期只有2年多時(shí)間，而且面臨全新的軌道和任務(wù)要求。與其他中繼衛(wèi)星4年以上的研制周期相比，時(shí)間非常緊張。經(jīng)過(guò)努力，五院科研團(tuán)隊(duì)攻克了地月拉格朗日L2點(diǎn)軌道設(shè)計(jì)與控制、遠(yuǎn)距離中繼通信等關(guān)鍵技術(shù)，如期完成了研制任務(wù)，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)完全符合任務(wù)需求。

中繼衛(wèi)星完成在軌測(cè)試后，我國(guó)計(jì)劃在下半年發(fā)射“嫦娥四號(hào)”，讓它降落在月球南極附近的艾特肯盆地。

“嫦娥四號(hào)”本是“嫦娥三號(hào)”的備份。不過(guò)趙小津表示，“嫦娥四號(hào)”的著陸方式、工作狀態(tài)跟“嫦娥三號(hào)”有很大區(qū)別，性能上也有很大提升。

2013年12月，“嫦娥三號(hào)”成功降落在月球正面雨海北部區(qū)域。月球上的“一天”大約相當(dāng)于地球上的28天，晝、夜各占一半，溫差可達(dá)300攝氏度以上。為了熬過(guò)寒冷漫長(zhǎng)的月夜，“嫦娥三號(hào)”采取了休眠策略，借助放射性同位素?zé)嵩醇觾上嗔黧w回路技術(shù)維持體溫，滿足基本的能源需求，等到太陽(yáng)出來(lái)再自主喚醒。“嫦娥四號(hào)”的能源方式更進(jìn)一步，憑借同位素溫差發(fā)電與熱電綜合利用技術(shù)，不僅能安然度過(guò)月夜，還能開(kāi)展一些測(cè)量工作。

2014年1月，“嫦娥三號(hào)”帶上月球的“玉兔”月球車出現(xiàn)異常，故障始終未能排除，讓千萬(wàn)網(wǎng)友痛心不已。有了前車之鑒，科研團(tuán)隊(duì)對(duì)“嫦娥四號(hào)”巡視器進(jìn)行了改進(jìn)，增加了可靠性。“我相信這次肯定不會(huì)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題。”趙小津說(shuō)。

相比“嫦娥三號(hào)”任務(wù)，“嫦娥四號(hào)”將更深層次、更全面地科學(xué)探測(cè)月球地質(zhì)、資源等信息，完善月球的檔案資料。航天專家龐之浩認(rèn)為，對(duì)月球背面進(jìn)行區(qū)域性詳查和精查十分重要。深入了解月球背面，對(duì)研究月球的起源和演變、調(diào)查月球地質(zhì)和資源情況等有重要作用；同時(shí)那里不受來(lái)自地球的無(wú)線電波干擾，是建造科研基地的理想圣地。

在我國(guó)探月工程三步走計(jì)劃中，“繞、落”任務(wù)已經(jīng)完成，下一步將發(fā)射“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器，從月球采集2千克月壤帶回地球。按照原本的計(jì)劃，“嫦娥五號(hào)”應(yīng)該在2017年底由“長(zhǎng)征五號(hào)”火箭發(fā)射，由于此前“長(zhǎng)征五號(hào)”遙二火箭發(fā)射失敗，“嫦娥五號(hào)”任務(wù)也相應(yīng)推遲。

趙小津說(shuō)，目前“嫦娥五號(hào)”處于存儲(chǔ)狀態(tài)，發(fā)射時(shí)間還不能確定，要先等“長(zhǎng)征五號(hào)”遙三、遙四火箭發(fā)射成功，確保火箭可靠性達(dá)到要求。如果一切順利，“嫦娥五號(hào)”任務(wù)有望2019年實(shí)施。

趙小津介紹，目前科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始了探月四期工程的規(guī)劃，希望國(guó)家能盡快立項(xiàng)。在四期工程中，希望能開(kāi)展月球基地的建設(shè)，先由智能機(jī)器人操作，不斷組裝擴(kuò)大，為載人登月奠定基礎(chǔ)。未來(lái)，月球基地可以開(kāi)展科學(xué)試驗(yàn)，也可以作為深空探測(cè)的中轉(zhuǎn)站。“我們希望在2025年左右能開(kāi)始月球基地的建設(shè)，2030年左右實(shí)現(xiàn)載人登月。這樣的規(guī)劃也是對(duì)探月三期工程的延續(xù)。”他說(shuō)。