2018年12月8日,嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。嫦娥四号探测器发射时,中央电视台对整个发射过程进行了直播。
一、前期准备
2018年3月9日,嫦娥四号正在开展着陆器和巡视器真空热试验前的总装工作。
2018年4月24日,嫦娥四号中继星命名为“鹊桥”。
2018年5月21日,嫦娥四号中继星“鹊桥”于西昌卫星发射中心由长征四号丙运载火箭发射升空。
2018年6月15日,嫦娥四号中继星“鹊桥”顺利进入距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道,成为世界首颗运行在地月L2点Halo使命轨道的卫星,可为嫦娥四号月球探测器提供地月中继测控通信。
2018年8月15日,中国国家国防科技工业局探月与航天工程中心,正式启动嫦娥四号任务月球车全球征名活动,并对外公布嫦娥四号月球探测器——着陆器和月球车外观设计构型。
二、发射奔月
2018年12月8日2时23分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙改二型运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启了月球探测的新旅程。此次发射任务是长征系列运载火箭的第294次发射。
2018年12月9日16点42时,西安卫星测控中心下属佳木斯、喀什、青岛测控站对嫦娥四号月球探测器进行第二次中途修正,持续10秒。第一次、第三次中途修正因火箭入轨精度较高而取消。
三、近月制动
2018年12月12日,
嫦娥四号探测器经过约110小时奔月飞行,到达月球附近。西安卫星测控中心佳木斯深空站于16时39分25秒发出指令,嫦娥四号在距月面129公里处成功实施7500N变推力发动机点火。356秒后,发动机正常关机,嫦娥四号探测器于16时45分顺利完成近月制动,成功进入100km×400km环月椭圆轨道。
四、环月降轨控制
2018年12月30日4时55分,科技人员在北京航天飞行控制中心向嫦娥四号探测器注入调姿和变轨参数。
2018年12月30日8时54分,嫦娥四号探测器发动机成功点火,开始实施变轨控制。
2018年12月30日8时56分,地面测控站实时遥测数据监视判断,嫦娥四号探测器已由距月面平均高度约100公里的环月轨道,成功实施降轨控制,进入近月点高度约15公里、远月点高度约100公里的预定月球背面着陆准备轨道。
自12月12日嫦娥四号探测器成功实施近月制动进入环月轨道以来,进行了2次环月轨道修正。 [25]
五、着陆月背
2018年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日早上,嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降,探测器的速度从相对月球1.7公里每秒逐步下降。在6到8公里处,探测器进行快速姿态调整,不断接近月球;在距月面100米处开始悬停,对障碍物和坡度进行识别,并自主避障;选定相对平坦的区域后,开始缓速垂直下降。
2019年1月3日10时26分,在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下,一吨多重的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区(东经177.6度、南纬45.5度附近)。
落月后,在地面控制下,通过“鹊桥”中继星的中继通信链路,嫦娥四号探测器进行了太阳翼和定向天线展开等多项工作,建立了定向天线高码速率链路。
2019年1月3日11时40分,着陆器获取了世界第一张近距离拍摄的月背影像图并传回地面。
2019年1月3日11时50分,太阳翼帆板展开。
六、巡视器着月
2019年1月3日,嫦娥四号月球车确定命名为“玉兔二号”。
2019年1月3日15时7分,工作人员在北京航天飞行控制中心通过“鹊桥”中继星向嫦娥四号发送指令,两器分离开始。22时22分,“玉兔二号”巡视器到达月面,着陆器与巡视器各自开始就位探测与巡视探测。
七、载荷开机工作
至2019年1月4日17时,着陆器上低频射电频谱仪的三根5米天线展开到位,德国的月表中子及辐射剂量探测仪开机测试,地形地貌相机拍摄的影像图陆续传回地面。
巡视器与中继星成功建立独立数传链路,完成了环境感知、路径规划,按计划在月面行走到达A点,开展科学探测。测月雷达、全景相机已开机,工作正常。其它有效载荷陆续开机。
2019年1月5日,嫦娥四号迎来第一个月昼高温考验,巡视器进入“午休”模式,只保留部分分系统工作,移动等分系统则停止工作。
2019年1月10日0时,玉兔二号巡视器完成出月午设置,恢复工作。
至2019年1月11日8时,嫦娥四号着陆器上配置的地形地貌相机完成了环拍,科研人员根据“鹊桥”中继星传回的数据,制作了清晰的环拍影像图。科研人员根据降落相机拍摄的影像图,完成了着陆点周围月面地形地貌的初步分析。同时根据导航相机拍摄的着陆周围地形信息,对巡视器进行了路径规划。
八、两器互拍
2019年1月11日下午,科研人员通过“鹊桥”中继星发送了拍照遥控指令。在“鹊桥”中继星支持下,巡视器全景相机对着陆器进行成像,着陆器地形地貌相机对巡视器成像。
经过地面数据接收与处理,16时47分,地面成功接收清晰完好的互拍图像,北京航天飞行控制中心大屏幕上呈现出着陆器和巡视器的互拍影像图。图像清晰显示了着陆器和巡视器周围的月背地形地貌,两器上五星红旗分外醒目。
嫦娥四号两器互拍顺利完成,地面接收图像清晰完好,中外科学载荷工作正常,探测数据有效下传,搭载科学实验项目顺利开展,达到工程既定目标,标志着嫦娥四号任务圆满成功。至此,中国探月工程取得“五战五捷” ,中共中央、国务院、中央军委对探月工程嫦娥四号任务圆满成功致贺电。
之后,任务将转入科学探测阶段,着陆器和巡视器将继续开展就位探测和月面巡视探测。
九、生物实验
2019年1月15日,嫦娥四号上搭载的生物科普试验载荷发布了最新试验照片,照片显示试验搭载的棉花种子已经长出了嫩芽,这也标志着嫦娥四号完成了人类在月面进行的首次生物实验。
此次在月球上进行的生物科普试验选择了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇六种生物作为样本,将它们的种子和虫卵带到月球上进行培育。最新传回的图片显示,棉花的嫩芽长势良好,这是在经历月球低重力、强辐射、高温差等严峻环境考验后,在月球上长出的第一株植物嫩芽,实现了人类首次月面的生物生长培育实验。
扩展资料
主要任务
《2011年中国的航天》白皮书表示,中国将选择有限目标,分步开展深空探测活动。按照“绕、落、回”三步走的发展思路,继续推进月球探测工程建设,发射月球软着陆和月面巡视勘测器,实现在月球的软着陆和巡视探测,完成月球探测第二步任务,并启动实施以月面采样返回为目标的月球探测第三步任务。
嫦娥四号将实现月球软着陆和巡视探测任务并将选用长征三号乙运载火箭发射。在科学技术方面,二期工程将实现四个第一,要研制并发射中国第一个地外天体着陆探测器和巡视探测器,第一次利用“长征三号乙”运载火箭发射地月转移轨道航天器。
第一次建立和使用深空测控网进行测控通信,第一次实现月球软着陆、月面巡视、月夜生存等重大突破,开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分、月球内部结构、地月空间与月表环境等探测活动,建成基本配套的月球探测工程系统。
三大科学研究:
①对月球背面的环境进行研究。
②对月球背面的表面、浅深层、深层进行研究。
③最大的特色是在月球背面不受太阳的影响,可以在月球背面和中继星上分别装上低频射电探测仪,那是低频射电探测的绝佳场所,这样的频段选择也是世界首次。
嫦娥四号任务的工程目标,一是研制发射月球中继通信卫星,实现国际首次地月拉格朗日L2点的测控及中继通信;二是研制发射月球着陆器和巡视器,实现国际首次月球背面软着陆和巡视探测。
嫦娥四号的科学任务主要是开展月球背面低频射电天文观测与研究;开展月球背面巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究;试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究。
参考资料来源:百度百科-嫦娥四号探测器