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中國嫦娥四號科研團隊於本周在《自然-通訊》發表一篇題為《Descent trajectory reconstruction and landing site positioning of Chang’E-4 on the lunar farside》論文,精確定位了“嫦娥四號”的著陸位置,並對“嫦娥四號”的落月過程進行了重構。今年1月(yue),嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)探(tan)測(ce)器(qi)成(cheng)功(gong)登(deng)陸(lu)月(yue)球(qiu)背(bei)麵(mian),開(kai)啟(qi)人(ren)類(lei)曆(li)史(shi)上(shang)的(de)首(shou)次(ci)月(yue)背(bei)之(zhi)旅(lv)。嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)著(zhe)陸(lu)過(guo)程(cheng)中(zhong)經(jing)曆(li)了(le)一(yi)段(duan)驚(jing)險(xian)的(de)避(bi)障(zhang)飛(fei)行(xing),多(duo)次(ci)調(tiao)整(zheng)姿(zi)態(tai)和(he)軌(gui)跡(ji),才(cai)確(que)定(ding)最(zui)終(zhong)著(zhe)陸(lu)點(dian)。依(yi)據(ju)嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)回(hui)傳(chuan)的(de)影(ying)像(xiang)等(deng)資(zi)料(liao),科(ke)學(xue)家(jia)重(zhong)構(gou)了(le)嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)的(de)著(zhe)陸(lu)過(guo)程(cheng),並(bing)精(jing)確(que)定(ding)位(wei)了(le)嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)的(de)著(zhe)陸(lu)位(wei)置(zhi)。 嫦娥四號精確著陸位置首次公開
2019年1月3日,經過20多天的地月轉移、近月製動、環月飛行,嫦娥四號探測器最終在月球背麵的馮·kamenzhuangjikengneichenggongshixianruanzhelu。zhenggezheluguochengmeiyoulaizidiqiudewuxiancekongheyaoceshuju,quanbuyikaozizhukongzhi。zheshidechangesihaodezheluguijihennanqueding。dankeyitongguojiyuzhelutuxiangdedingweijishudedaojiejue。jiangluoxiangjizaichangesihaojiangluoqijiankaiji,weibutongshiduan、butonggaodudejiangluoquyupaisheleduozhanggaopinxulietuxiang,wanzhengjilulechangesihaodezheluguocheng。zaichangesihaochenggongzheluhou,zhexietuxiangtongguoqueqiaohaozhongjiweixingchuanhuidiqiu。yijuqizhongde180張圖像、玉兔二號導航相機拍攝的圖像及此前嫦娥二號數字高程模型和正射影像圖積累的地形數據,研究團隊精確定位了嫦娥四號的著陸位置:月球東經177.5991°,南緯45.4446°,高程為負5935米。

這些圖像數據的成像方式不同,分辨率也有所差異。研究團隊解決了不同圖像的聯合處理問題,得以實現著陸位置的精確定位。
基於著陸圖像重構嫦娥四號著陸軌跡
嫦娥四號整個動力下降階段具體包括主製動段、姿態調整段、垂直下降段、懸停和避險段、緩慢下降段五個階段。著陸精度要求很高,一旦失誤就將“失之毫厘謬以千裏”。嫦娥四號的7500牛niu變bian推tui力li發fa動dong機ji為wei動dong力li下xia降jiang階jie段duan的de有you效xiao減jian速su提ti供gong了le關guan鍵jian支zhi撐cheng。基ji於yu姿zi態tai調tiao整zheng階jie段duan後hou的de垂chui直zhi姿zi態tai序xu列lie圖tu像xiang,研yan究jiu團tuan隊dui利li用yong攝she影ying測ce量liang光guang束shu平ping差cha技ji術shu,重zhong構gou了le嫦chang娥e四si號hao的de著zhe陸lu軌gui跡ji。

重構軌跡顯示,嫦娥四號到達距離月麵5635米的高度時,以85米/秒的速度垂直下降,逐漸接近著陸區。向4130米的高度降落時,嫦娥四號向北移動77米,穿過了一個直徑約為200米的撞擊坑。到達4130米的高度後,它減速至51米/秒,並繼續調整軌跡。下降到1495米的高度時,嫦娥四號的軌跡開始向西北方向調整。西北麵有一些直徑約為70-100米的小撞擊坑,整體地勢比較平坦。期間,嫦娥四號向西北方向移動了44米,下降到距離月麵99米的高度。此時,嫦娥四號進入懸停和避險狀態。為了越過障礙,大約13秒後,嫦娥四號向西南方向移動了12米,穿過直徑為25米的撞擊坑。距離月麵30米時,嫦娥四號緩慢垂直下降,最終安全著陸。整個降落過程持續了大約12分鍾。

最終著陸點被五個撞擊坑所包圍
2013年(nian),中(zhong)國(guo)首(shou)個(ge)無(wu)人(ren)月(yue)球(qiu)探(tan)測(ce)器(qi)嫦(chang)娥(e)三(san)號(hao)成(cheng)功(gong)登(deng)陸(lu)月(yue)球(qiu)。與(yu)嫦(chang)娥(e)三(san)號(hao)形(xing)成(cheng)明(ming)顯(xian)區(qu)別(bie)的(de)是(shi),嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)的(de)著(zhe)陸(lu)過(guo)程(cheng)要(yao)曲(qu)折(zhe)得(de)多(duo)。嫦(chang)娥(e)三(san)號(hao)的(de)著(zhe)陸(lu)點(dian)位(wei)於(yu)月(yue)球(qiu)正(zheng)麵(mian)的(de)雨(yu)海(hai)盆(pen)地(di)北(bei)部(bu),最(zui)低(di)點(dian)飛(fei)行(xing)軌(gui)跡(ji)約(yue)長(chang)450公裏。這一路的地形相對平緩,最大高程變化約為800米。嫦娥四號最低點飛行軌跡同樣約長450公裏,但是著陸區域在月球最大、最古老的的環形山南極-艾特肯盆地內,地形起伏相當劇烈。它先後飛過了高地中的凹坑、凹坑中的高地,期間的最大高程變化約為6000米。
在距離月麵8-6gonglidegaodufanweinei,changesihaojinxinglekuaisudezitaitiaozheng,bingxiaozhenglefeixingpiancha,quebaoanquanzhelu。yanjiujieguozhengshi,changesihaozuizhongshizaiyigetuihuazhuangjikengdehuanposhangzhelu。beibianyouyigezhijingwei25米的撞擊坑,嫦娥四號距其邊緣僅8.35米。同時,嫦娥四號還被五個直徑約為10-25米、深度約為1-3米的撞擊坑所包圍。

如今,嫦娥四號的著陸地點已被命名為“天河基地”。9月23日,嫦娥四號和玉兔二號安全度過了長達14天的月夜極低溫環境,成功自主“喚醒”,開始進入第十個月晝工作期。論文稱,著陸軌跡等研究結果將為研究月球背麵的控製點、高精度月球測繪以及隨後的月球探測提供測量數據,也為將來航天器在太陽係內的自主著陸(比如在小行星表麵著陸)提供了參考依據。
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