人類首試月球背面軟著陸，嫦娥四號國產元器件加持

12月8 日凌晨 2 時 23 分，嫦娥四號探測器在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，預計飛行 27 天后，將于 2019 年初在月球著陸，這將是世界第一顆在月球背面著陸和巡視探測的太空載具。待成功登月后，嫦娥四號探測器將實現幾個國際上“首次”的紀錄：首次實現人類月球背面著陸與巡視勘察；首次實現月球背面探測器與地面站間的中繼衛(wèi)星通訊，為此科學家已提前把一顆叫“鵲橋”的中繼衛(wèi)星放在地球和月球聯(lián)機外側的拉格朗日 L2 點（Lagrangian point）；首次實現在月球背面的低頻射電天文觀測。

開啟人類首次月球背面軟著陸探測之旅

根據騰訊科技與新浪科技，嫦娥四號將在月球背面靠近南極的一個撞擊坑著陸，相比于嫦娥三號在月球正面地勢較為開闊、平坦的虹灣著陸，嫦娥四號的著陸環(huán)境難度高，因為月球背面山峰林立，大坑套小坑，因此必須有更準確的著陸精度。

月球背面對于人類而言，更是“秘境中的秘境”，有許多未知等待著解答。由于月球自轉周期和公轉周期相等，加上被地球潮汐鎖定，地球強大的引力讓月球總是一面朝向地球，所以人類在地球上只能憑肉眼看見月球的正面，背面則看不見。月球背面到底是啥樣，嫦娥四號探測器將第一次身臨其境去感觸。

由于月球自轉一周所花時間和繞地球公轉一圈所花時間相同，人們從地球上永遠只能看到月球的一面。（圖為月球背面）“因為沒有別的探測器到過月球背面，所以不論是探地形還是探月壤成分，應該都是人類第一次獲得的一手數據?！敝袊教炜萍技瘓F五院嫦娥四號探測器項目執(zhí)行總監(jiān)張熇說。

據中國航天科技集團五院嫦娥四號探測器副總師吳學英介紹，嫦娥四號的主著陸區(qū)為月球背面靠近南極一個叫馮·卡門撞擊坑的地方。

BBC科學事務編輯保羅·林肯（Paul Rincon）解釋道，馮·卡門隕石坑是科學家們很感興趣的地方，因為它位于月球最大最古老的撞擊地貌——南極-艾特肯盆地（South Pole-Aitken basin），這可能是數十億年前一顆巨大的小行星撞擊形成的。

創(chuàng)造艾特肯盆地的強大沖擊力可能已經穿過月球地殼，直抵地幔層。嫦娥四號的儀器可以對這一說法進行檢測，從而揭開地球唯一天然衛(wèi)星的早期歷史。

當年嫦娥三號著陸區(qū)是月球正面的虹灣，那里布滿了月海玄武巖，地勢較為開闊、平坦，位于大型撞擊坑、月海、高地（山脈）交匯地區(qū)，有利于科學勘察目標的選擇。而嫦娥四號的主著陸區(qū)面積比虹灣地區(qū)小了許多，因為月球背面山峰林立，大坑套小坑，很難找出再大一些、平坦一些的地方，供嫦娥四號安身。嫦娥四號著陸器在凸凹不平的地方軟著陸，需要具有比嫦娥三號更準確的著陸精度。

采用近百只國產晶體元器件保證穩(wěn)定精準

澎湃新聞從航天科工203所方面了解到，由該所研制生產的近百只自主可控晶體元器件，作為嫦娥四號中電子設備的心臟，穩(wěn)住了其飛行的脈搏，不但助力嫦娥四號精準奔月和落月，也保障其能及時準確地和地球“百萬里報平安”。

在嫦娥四號任務中，晶體元器件主要為工程的發(fā)射、測控、在軌飛行、著陸等提供穩(wěn)定、可靠的頻率信號。嫦娥四號的頻率信號如同人體的脈搏，脈搏的穩(wěn)定是嫦娥四號穩(wěn)定正常工作的前提。

據了解，嫦娥四號共使用了9個型號的晶體元器件，包括晶體振蕩器、晶體濾波器、石英諧振器等。

其中，由航天科工203所研制生產的某型溫補晶體振蕩器，可輸出非常精準穩(wěn)定的頻率信號，適用于對頻率信號要求較高的系統(tǒng)。嫦娥四號使用的此型溫補晶體振蕩器，經過進一步設計和工藝攻關后，性能指標和可靠性進一步提高，頻率穩(wěn)定度優(yōu)化了30%，可溫度工作范圍提高近一倍，并具備良好的環(huán)境適應性。

高精度窄帶寬的晶體濾波器具備獨特的“調脈”作用，主要為嫦娥四號篩選掉異常跳動的“脈搏”，使得嫦娥四號通訊系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中的頻率信號更加干凈。據悉，此次嫦娥四號使用了數只高精度的晶體濾波器，輸出要求頻譜干凈，任何雜波都能被其篩選掉，保證為嫦娥四號提供最穩(wěn)定的“脈搏”，保障嫦娥四號關鍵設備的健康和安全。

此外，在嫦娥四號中裝備最多的某型高性能時鐘晶體振蕩器，已大量應用到我國探月工程的重要產品中。在嫦娥四號中，該型高性能時鐘晶體振蕩器，既有充當通訊設備的，也有控制嫦娥四號精準著陸的控制系統(tǒng)，還有拍攝月球的光學電子設備。

據介紹，該型高性能時鐘晶體振蕩器的輸出信號，其功能類似公路網中的信號燈，如果其穩(wěn)定正常，衛(wèi)星系統(tǒng)的信號便會穩(wěn)定流暢，如果其失效，衛(wèi)星系統(tǒng)的信號會出現秩序混亂、甚至系統(tǒng)崩潰的嚴重后果。因此，航天科工203所介紹，其必須穩(wěn)住嫦娥四號的“脈搏”，保障嫦娥四號在遙遠的太空中“控得住”并和地面能夠 “看得見”、“聽得清”。

“備胎”被賦予全新任務

此次發(fā)射的嫦娥四號探測器原本是嫦娥三號探測器的備份，不過在嫦娥三號圓滿完成任務后，嫦娥四號被賦予了新的擔當。

據新華社報導，嫦娥四號著陸器這次攜帶了兩個相機、研究太陽風暴的低頻射電頻譜儀和德國基爾大學研制的月球中子及輻射劑量探測儀，科學任務主要是展開月球背面低頻射電天文觀測與研究；對月球背面巡視區(qū)形貌、礦物組成及月表淺層結構探測與研究；對月球背面中子輻射劑量、中性原子等月球環(huán)境探測研究。

嫦娥四號與荷蘭、德國、瑞典、沙特阿拉伯展開 4 項科學載荷方面的國際合作，搭載 3 項由哈爾濱工業(yè)大學、廣州中山大學、重慶大學等校研制的科學技術試驗計劃，預計將為中國向地球運送月球巖石和土壤樣本鋪平道路。

值得一提的是，嫦娥四號著陸器還攜帶了一個3公斤重的小型實驗室“微型生態(tài)圈”，內含蠶卵、土豆和擬南芥種子，該實驗由28所中國大學設計。

“我們想研究月球上種子的呼吸作用和光合作用，”該實驗指揮、重慶大學副校長劉漢龍對新華社說。

“微型生態(tài)圈”首席設計師謝更新則表示，該實驗的溫度要控制在1到30度之間，并適當控制濕度和營養(yǎng)?！拔覀儗⒂靡桓艿缹⒃虑虮砻孀匀还鈱牍迌?，以讓植物生長?！?/p>關鍵詞：元器件

備注：數據僅供參考，不作為投資依據。