月背工作满三年！嫦娥四号如何做到超期服役？来看它的“述职报告”

15日，嫦娥四号探测器已经进入月夜休眠，各系统状态良好。2019年1月3日，嫦娥四号探测器降落在月球背面艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内，开启了探月之旅。到今天，嫦娥四号探测器在月背工作时间已超过了3年，其中，玉兔二号月球车也已经在月背行驶了上千米，可以说是超期服役。那么，未来还会有哪些任务要承担呢？

嫦娥四号探测器于2019年1月3日成功软着陆在月球背面艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑，开展了人类历史上首次月背探测。它携带了全景相机、红外成像光谱仪等6台有效科学载荷，对月背地形地貌、月壤成分等进行了详细探测，目前已获取超过3800G科学数据。

嫦娥四号任务地面应用系统副总设计师 温卫斌：按照我们任务周期是工作了38个月昼，我们目前通过各种的数据和探测数据来分析，它的状态是非常好的。着陆器上搭载目前长期工作的有两台载荷，是我们整个嫦娥四号探测器里面所有载荷工作时间应该是最长的，它的数据也是获取的是最多的。

目前，玉兔二号月球车已经行驶超过1000米， 每个月昼平均行进40米左右，它也是目前在月球背面工作时间最长的航天器。未来，玉兔二号将继续朝着陆点西北方向行进。

嫦娥四号任务地面应用系统副总设计师 任鑫：现在大方向就是西北方向的没有溅射物覆盖的一个玄武岩区域，离咱们目前大约还有一公里，可能还需要较长的一段时间才能到达。

多项设计延寿命

实现超期服役在嫦娥四号探测器发射之前，设计师给予玉兔二号的设计寿命为3个月，然而自从2019年成功着陆在月球背面以来，这只兔子已经工作了3年之久，远超出设计寿命。这么长时间，它能始终保持良好的工作状态，这是什么原因呢？

我国航天器上使用的元器件产品都是优中选优，并且要将产品的性能设定为最高标准。

嫦娥四号任务地面应用系统主任设计师 付强：在设计之初，对各个部件的选用都有很高的可靠性的一个要求，有一个较高的寿命和可靠性的一个保证。

由于月球表面的温度在160摄氏度和零下180摄氏度之间，昼夜温差达到300多度。为此，工作人员对航天器设计了午休和月夜休眠两种休息模式，让嫦娥四号探测器更好适应月球的温度。

嫦娥四号任务地面应用系统主任设计师 付强：经过了38个月昼的考验，我们的这一套工作程序流程的设计都是很合理的。

此外，由于月球没有保护层，很多空间粒子会对月表的航天器产生影响。为了保证嫦娥四号和玉兔二号月球车的工作不受影响，在设计之初，它就增强了抗辐照性能。得益于这些保护，不仅可以延长航天器的使用寿命，同时对于采集数据的精准度也提供了保障。

月球“神秘小屋”

究竟为何物？前一段时间，月球上发现“神秘小屋”，一度成为网络热点。那这个“神秘小屋”究竟是什么呢？

这就是月球“神秘小屋”的图片，它是由玉兔二号月球车在第36月昼拍摄到的。图片中可以看到，在月表地平线的位置，有一个类似房子形状的物体。

嫦娥四号任务地面应用系统主任设计师 高兴烨：之所以在之前看起来像一个小房子，是因为拍摄的距离和角度造成的，石块是位于一个坡的顶部，咱们的嫦娥四号月球车是在坡的底部，所以说它是从下边往上看，正好咱们看到石块是在地平线上，当时角度来看（像）是一个矩形的，看起来像一个小房子。

其实，“神秘小屋”的产生跟我们平时眼睛看东西，近大远小的原理类似。在受到光线、背景等多个因素的影响下，就会产生视觉上的错觉。在第38个月昼，玉兔二号月球车行进到了距离“小房子”10米左右的位置，拍到了小屋的真实面貌。

嫦娥四号任务地面应用系统主任设计师 高兴烨：38月昼我们走近了看，这个不是一个小房子，实际上是一个石块。我们发现石块的宽度大概是20公分，高度大概是10公分，背后有一个比较大的撞击坑，这个撞击坑的直径大概是22米。

其实，“神秘小屋”图像来自玉兔二号月球车日常环拍图像中的一部分。为了保证玉兔二号的安全和探测任务的顺利进行，每个月昼期间，它都会进行两次360度环拍，给规划好行进路线。

拍摄图像超千幅

记录沿途地貌玉兔二号月球车作为月球背面唯一的人类航天器，在月背行驶的3年时间里，它拍摄了超过1000幅图像，详细记录了一路走来的地形地貌，为进一步研究月球提供了价值丰富的数据资料。

由于月球没有保护层，受到流星的撞击，从而形成了大大小小的撞击坑。玉兔二号月球车在一路的行走过程中，也拍摄到了多个不同时期形成的撞击坑地貌，这也为我们更进一步认识月球提供了更多线索。

嫦娥四号任务地面应用系统副总设计师 任鑫：从玉兔二号拍摄的高分辨照片上看到很多典型地貌，比如说一些新的撞击坑，（直径）可以到几十米甚至几十厘米这样的量级。另外还有许许多多大大小小的石块。

距离我们年代较短的撞击坑，最为明显的特征就是周围有很多石块。为了进一步了解较新的撞击坑，玉兔二号月球车会花费很长时间对它进一步进行探测。

嫦娥四号任务地面应用系统副总设计师 任鑫：这个坑是在第8个月昼就发现它了，之后将近三个月来围绕它进行了一个非常详尽的探测。它这个细节拍得更清楚了，中间的暗色物质就比刚才的图要清晰很多。其中这块石头当时选择探测对象，利用光谱仪对它进行了拍摄，也对它的物质成分进行了详细分析。

现在玉兔二号已经完成了第38月昼的工作，正处在月夜休眠模式。后续玉兔二号月球车还将继续向着陆点的西北方向行进，获取更多有效的探测数据。

什么是月昼与月夜？

今天（15日）开始，嫦娥四号探测器结束第38月昼工作，开始进入月夜休眠。什么是月昼与月夜呢？

其实月球和地球相似，自身在不停旋转，这就形成了月球上的白天和夜晚，称作月昼与月夜。只不过和地球相比，月球的自转时间要慢得多。月球上的一天，相当于地球上的二十八天。也就是说，一个月昼大约等于地球上的十四天，而一个月夜同样等于地球上的十四天。从今天开始，未来的十四天时间，嫦娥四号探测器都会处于月夜休眠状态。此后，再开始它第39月昼的辛勤工作。

责任编辑: 陈耕