經過約38萬公里、26天的漫長飛行,由中國航天局打造的探測器「嫦娥四號」,台灣時間3日10時26分,嫦娥四號探測器自主著陸在月球背面「南極─艾肯盆地」內的「馮卡門撞擊坑」,寫下人類探測器首次在月球背面「軟著陸」的歷史紀錄。由於月球自轉與公轉的周期相同,人們只能看到月球的正面。直到1959年蘇聯的「月球三號」探測器才傳回第一張模糊的月球背面照片。
嫦娥四號任務新聞發言人于國斌說:「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。」11時40分,嫦娥四號著陸器獲取了月背影像圖並傳回地面。這是人類探測器在月球背面拍攝的第一張照片。
嫦娥四號著陸區地形起伏達6000公尺,是太陽系中最大的撞擊坑之一,對研究月球和太陽系早期歷史具有重要價值。嫦娥四號著陸後,透過「鵲橋」中繼衛星,進行太陽翼(太陽能電池板)和定向天線展開等多項工作,建立定向天線高碼速率鏈路,實現了月背和地面穩定通信。
解決無線電中斷問題 研究團隊打造「鵲橋」中繼衛星
嫦娥四號去年12月8日從中國西昌衛星發射中心發射升空,任務是研究與探測月球背面(far side of the Moon)的形貌、礦物組成及月球表層結構、中子輻射劑量、中性原子等月球環境。中國媒體也透露,嫦娥四號上還攜帶一個裝滿種子和昆蟲的鋁合金容器,希望能在月球背面進行科學實驗,嘗試創造一個簡單的生態系統。
月球背面又稱為「暗面」(dark side of the Moon),由於受到潮汐鎖定(tidal locking)的影響,月球自轉1圈的時間,相當於繞行地球公轉的時間,導致月球只有1面固定面向地球,而背對的那面就被視為月球背面。蘇聯「月球3號」(Luna 3)1959年完成首次繞行月球創舉,拍攝到月球背面景象。
由於太空船航行至月球背面時,與地球通訊的無線電會暫時中斷,為了完成嫦娥四號登陸月球背面任務,中國今年5月21日在四川省西昌衛星發射中心,由長征四號丙運載火箭發射鵲橋號中繼衛星,成為世上首枚在暈輪軌道(Halo)上運行的人造衛星。鵲橋號中繼衛星搭載傘狀天線,展開後直徑達5公尺,寫下史上探測器攜帶最大口徑通訊天線的紀錄。
嫦娥四號的預定登陸點是月球背面南極─艾肯盆地(South Pole–Aitken basin)的馮卡門撞擊坑(Von Kármán crater),一個直徑180公里的巨大隕石坑。月球正面與背面的化學組成物質截然不同,正面被「海」(mare)或熔岩流(lava flow)覆蓋,且正面大部分的古老表面都有熔岩流,但人類對背面的型態幾乎一無所知,推測背面的古老表面可能數百萬年來,一直承受太陽風及太陽曝曬。