中國「嫦娥四號」成功著陸月球背面,他們的通訊訊號是怎麼從月球背面傳到地球的?

筆者趁著元旦追了多部電影,其中一部便是登月先鋒。而現在關於月球我們又將有新的認識,中國「嫦娥四號」探測器在今(3日) 10 點 26 分左右成功著陸在月球背面,並通過「鵲橋」中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖,而本次的任務也實現了人類探測器首度在「月球背面」軟著陸的創舉。

月球背面是月球永遠背對地球的那一面。 月球背面的第一張影像,是由前蘇聯的月球3號太空船在1959年拍攝。而人類直到1968年的阿波羅8號任務環繞月球時,才直接用眼睛看見月球背面。不過,目前我們還沒有對月球背面進行過近距離接觸。

因此,這次中國的嫦娥四號探測器選擇的就是月球背面為著落點。嫦娥四號探測器於 2018 年 12 月 8 日 2 點 23 分發射升空飛向月球,直到 12 月 30 日 8 點 55 分探測器在環月軌道成功實施變軌控制,並順利進入預定的月球背面著陸軌道。經過 26 天的飛行,嫦娥四號終於在今天上午 10 點 26 分於月球背面東經 177.6度、南緯 45.5 度附近成功降落,並透過先前發射的「鵲橋」中繼衛星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖。

中國「嫦娥四號」成功著陸月球背面,他們的通訊訊號是怎麼從月球背面傳到地球的?

將時間往回推算一點,嫦娥四號在星期天早上進入軌道後,接著便在月球背面南極-艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑(Von Kármán crater)的南部登陸,而本次落月為什麼要選在此降落?主要原因是與其它岩石區域相比,其提供相對平坦的地勢,適合作為降落點,再者,馮·卡門撞擊坑已知是太陽系中最大也最古老的撞擊坑之一,因此,被認為對研究月球和太陽系早期歷史有重要價值。

中國「嫦娥四號」成功著陸月球背面,他們的通訊訊號是怎麼從月球背面傳到地球的?

中國「嫦娥四號」成功著陸月球背面,他們的通訊訊號是怎麼從月球背面傳到地球的?

為什麼現在才登陸月球背面?主要是通訊技術問題

由於月球自轉一周所花時間和繞地球公轉一圈所花時間相同,所以月球面對地球永遠是相同的一面,也就是說人們從地球上永遠只能看到月球的一面,而背對著地球的那一面則被稱作月球背面(far side),也被人稱為「黑暗面」(dark side),長久以來我們不得其樣貌,直到 1959 年,蘇聯發射「月球 3 號」探測器,才讓人們能遠遠一窺月球背面的場景。

至目前為止,人類尚未成功讓太空探測器在月球背面登陸,主要原因是要從該位置與地球通信,由於有一整個月球的遮蔽,在技術上無法實現。

而在2018年5月,中國在西昌衛星發射中心升空發射「鵲橋號」中繼衛星。這枚用中國古代神話牛郎織女相聚的「鵲橋」命名的衛星,作用是為嫦娥四號月球探測任務提供地月之間的中繼通信。它在距離地球40多萬公里(約30萬英里)的軌道上運行,也是世界上第一枚在該軌道上運行的人造衛星。

中國「嫦娥四號」成功著陸月球背面,他們的通訊訊號是怎麼從月球背面傳到地球的?

中國探月工程嫦娥四號任務新聞發言人于國斌表示:「月球背面是一片難得的寧靜之地,屏蔽了來自地球的無線電信號干擾。這次探測可以填補射電天文領域在低頻觀測段的空白,將為研究恆星起源和星雲演化提供重要資料。」

中國「嫦娥四號」成功著陸月球背面,他們的通訊訊號是怎麼從月球背面傳到地球的?

據悉,嫦娥四號在著陸後,其靜態著陸器和月球探勘車分別被部署到月球表面,兩者都配備了一系列探測儀器且肩負多項科學任務,包含利用低頻無線電擴大天文觀測與研究;月球背面形貌的巡視、礦物收集和分析及月球表面淺層結構探測與研究;試驗性展開月球背面中子輻射劑量、中性原子等月球環境的探測研究,甚至帶上一個裝滿種子和蠶的容器,嘗試在月球背面打造一個簡單的生態系統。接下來,中國計畫在 2020 年完成最後一個階段任務:藉由嫦娥五號著陸器採集月球岩石和土壤,並運送回到地球的實驗室。

 

新聞來源:The VergeBBCCGTN

 

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