根据计划,嫦娥四号将会降落到90%的面积都分布在月球背面的艾肯盆地上。月球分为三大地体,即克里普岩地体、斜长高地岩地体、艾肯盆地地体。“前两个地体美国、苏联都曾着陆和探测过,只有艾肯盆地地体没有近距离探测过,是一块处女地,在科学上会有很多新的发现。”邹永廖解释,艾肯盆地是整个太阳系固体天体中最大最深的盆地,直径大概2500公里,深度约12公里,对其进行探测可以获取月球深部物质的信息。
此外,艾肯盆地目前被科学界认为是39亿年前撞击形成的。在太阳系形成的46亿年历史里,撞击非常多,39亿年前正好是撞击的峰值。“按照常规理论,撞击密度、频度、强度应该是越早越大,为什么这个峰值出现在39亿年而不是更早?到艾肯盆地开展精细探测,也许可以解开39亿年撞击峰值这个科学之谜。”邹永廖很期待。
到月球背面还有一个重要原因,即开展低频射电天文观测。“这一目标是天文学家梦寐以求的,可以填补射电天文领域上在低频观测段的空白。”邹永廖解释,由于地球电磁环境的原因,在月球正面开展低频射电观测效果很不好。月球背面的电磁环境非常干净,为开展空间科学领域最前沿的低频射电天文观测与研究提供了理想场所。
落月球背面不容易
“一把就直接落到月球背面”,这是当时嫦娥四号任务确定后大家作出的决定。谭梅用了一个词来形容这个决定——“艺高胆大”。因为,要一次就实现在月球背面着陆和巡视探测,并不容易。
首先,必须确保嫦娥四号能被准确地送到预定轨道。嫦娥四号要发射到远地点约42万公里的轨道,比嫦娥三号38万公里的轨道更远,对火箭入轨精度的要求也更高。中国航天科技集团一院火箭系统总指挥金志强介绍,嫦娥四号只有连续两天的发射窗口(最佳发射时间),这两天里每天有两个发射窗口。一般的卫星发射窗口大概是一个小时甚至更长时间,但嫦娥四号一天里的发射窗口只有3分钟,其中第一个发射窗口有效宽度2分钟,46分钟后进入第二个发射窗口,窗口宽度仅1分钟,必须在这两天的3分钟内发射。“如果第一次没有打上去,必须拆卸检查,要花掉不少时间,肯定会错过剩下的窗口期。”
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