“玉兔二号”月球背面旅行日记_风闻

Hello大家好，我是“玉兔二号”月球车，12月20日也就是今天我将在北京时间17点44分再一次受光照成功自主“唤醒”，开始第13个月昼的探测工作。我已经在月夜极低温环境下休眠长达14天了，我的四哥“嫦娥四号”着陆器也将于明天12月21日“唤醒”，我们俩将在我三哥“鹊桥”中继星的支持下正式开始数传接收任务，将探测到的宝贵数据传回交到地球上叔叔阿姨们的手里。三哥、四哥和我共同组成了嫦娥四号探测器，嫦娥三号探测器的着陆器和“玉兔”月球车分别是我的大哥和二姐，我们同属于落月探测器成员。

落月探测器成员组成图

说起我们落月探测器家族成员那是个个都很了不起。大哥“嫦娥三号”和二姐“玉兔”代表中国首次实现了月面软着陆，他们于2013年12月15日成功登陆在月球正面的雨海区域，并开展了一系列的科学探测，取得了许多成果。绕月探测器家族的嫦娥一号和嫦娥二号是我们嫦娥探测器大家族了不起的先驱前辈，他们环绕月球飞行获得了许多珍贵的月面影像资料和科学数据，为我们落月家族登上月球打下了坚实的基础。

嫦娥探测器家族组成图

同为月球车，我与嫦娥三号“玉兔”姐姐最大的不同在于，我去的是从来没有实地勘察过的月球背面，月球背面和地球之间是无法直接进行无线电通讯的，因此这个时候就要靠我的三哥“鹊桥”中继星来帮忙了。三哥“鹊桥”是国际上第一颗绕地月L2点运行的中继星，首次实现了月球背面与地球的连续可靠中继通信。

地月中继通信示意图

在他（她）们精彩而传奇经历的感召下，我带着期待而忐忑的心情踏上了自己的月球背面之旅。

奔月之旅开始了

2018年12月8日，我和四哥乘着长征三号乙运载火箭踏上了奔月之旅。经过20多天的飞行，北京时间2019年1月3日10点15分，我们收到了地球上叔叔阿姨们从北京航天飞行控制中心向我们发出的降落指令，当时我们正处在距月面15公里的高度，我不禁有些紧张：“这么高我们能顺利着陆吗？”四哥立马安慰我说：“我身上携带了激光测距传感器、微波测距和测速传感器、以及光学和激光成像传感器，这些科学仪器可以帮助我识别月面的障碍物和坡度，实现自主避障，放心吧我们会顺利着陆的”。的确为了我们这次月球背面成功降落，地球上的叔叔阿姨们做了很多工作，在嫦娥三号成功的基础上，研制了包括动力下降控制、自主粗避障和精避障异构融合、故障快速自主诊断和系统重构等关键技术，解决了航迹起伏高达7km、着陆区狭小条件下的安全着陆难题。

嫦娥三号与嫦娥四号着陆下降轨迹比对图

10点26分四哥嫦娥四号着陆器带着我成功着陆在了月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。当我看到四哥用他携带的降落相机录制的降落过程视频，不由得倒吸一口冷气，惊险而又幸运，我们有效地避开了着陆点附近的多个大坑。

 “成功了！成功了！”当我们降落的那一刻，我听到来自地球上的一片欢呼声。我和四哥收到了来自四面八方的祝福，美国国家航天局、欧洲航天局还有我们亲爱的中国航天局等各大航天机构纷纷向我们发来贺电，地球上媒体纷纷报道：“中国嫦娥四号代表全人类首次实现月球背面软着陆！”说起这些不免有点小骄傲呢。

来自地球各大媒体的报道

落月之后的第一天

落月后，四哥马上开始投入工作，1月3日11点40分四哥利用着陆器监视相机获取了世界第一张近距离拍摄的月球背面影像图并传回地球。

发布的图片为嫦娥四号着陆器监视相机拍摄的着陆点南侧月球背面图像

到下午15时7分的时候我们收到了来自地球的指令，一切准备就绪，我即将要踏上月球背面啦。首先我需要向转移机构开始缓慢移动，转移机构解锁正常，在四哥着陆器和月面之间搭起了一架斜梯，然后我就可以沿着斜梯缓缓地走向月面，22点22分我已经成功踏上月面啦！看看四哥用着陆器监视相机和地形地貌相机为我拍摄的照片，是不是很可爱？得意脸~

除了与月球背面合影我还与三哥“鹊桥”成功进行了对话，建立了独立的数传链路，以后我们就有专属的聊天室了。我随身携带的科学载荷之一全景相机是我的旅拍神器哦，之后在朋友圈分享我的旅程可都得靠他了。

图为玉兔二号月球车携带的全景相机在第一月昼期间拍摄的月球背面图片

互拍留念

自从我踏上月球以来，已经见识了好多不一样的风景，但回头看看离四哥却越来越远了，四哥不能像我一样可以到处行走，从降落那天起他就一直静静地伫立在原地，真担心有一天我走得太远看不清他了。于是，我和四哥约定互相拍照留作纪念，我按照规划好的路径找到最佳的角度，在三哥“鹊桥”发送的遥控指令下，与四哥完成了互拍留念——我用全景相机给四哥拍了照，四哥用它的地形地貌相机给我拍了照。照片上可以清楚地看到我和四哥以及周围月球背面的地形地貌，我们胸前的五星红旗也分外醒目。

图为经过地面数据接收与处理获得的两器互拍图片，下面的照片由6幅图片拼接而成

我给四哥拍照的时候，距离四哥相对来说是比较近，而且四哥身材高大，我的全景相机拍摄的一张照片不足以囊括四哥的全貌，所以地球上的叔叔阿姨把我拍摄的多张照片利用镶嵌的方式拼接成了四哥的全身照。当然，由于我身材娇小四哥拍我就容易了，全身照一次就完成啦，嘻嘻。

嫦娥四号着陆器成像拼接示意图

月夜休眠

月球与地球相似有白天和黑夜之分，月球上的一个昼夜相当于地球上约28天。月昼和月夜时间分别大约相当于地球的14天。月夜期间没有光照和太阳辐射，月表红外热流也很小，加上月球没有大气，月壤导热系数小，进入月夜后，月表温度会很快降低至-180℃左右。长时间极低温环境对我和四哥都是一个严峻的考验。我随身一共携带了四个科学载荷，除了前面提到的全景相机还包括测月雷达、红外成像光谱仪，以及中性原子探测仪（中国-瑞典合作），在一个月昼工作期间这些科学载荷也已经陆续开机进行测试，在后续的月昼工作期将逐步开展科学探测工作，获得更多的科学数据与探测成果。1月12日，这些科学载荷也将和我一起进入第一个月夜休眠，我和四哥将要美美的睡上一觉，静等下一个月昼的来临。

2019年1月29日，当月球上第一缕阳光照射在我身上左侧的太阳能板上时，我根据太阳高度角变化择机退出了“月夜休眠”，打开负载在身体上的右侧太阳能板，竖起桅杆，准备开始第二个月昼的探测工作。特别感谢地球的叔叔阿姨为我准备的抗寒利器——同位素“暖宝宝”，它能够不受温度、压力和电磁场等外界环境的影响持续提供热量，让我平安度过了极低温的月夜，经过10多天的修养，我浑身充满了能量💪。

为什么要探测月球背面

天文学家一直希望找到一片完全宁静的地区，监听来自宇宙深处的微弱电磁信号。在地球上，人们日常生产生活的电磁环境会对这样的观测产生严重干扰。而月球背面是一片难得的宁静之地，因为月球自身屏蔽了来自地球的各种无线电干扰信号。到月球背面开展低频射电天文观测是天文学家梦寐以求的，低频观测是研究太阳、行星及太阳系外天体的重要手段，也将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。

利用四哥携带的低频射电频谱仪开展月球背面低频射电天文观测与研究，低频射电频谱仪采用三天线单元接收太阳爆发和宇宙空间来波电场信号，获取低频电磁波信息，对太阳的电磁波辐射和着陆区上方的月球等离子环境进行研究。

嫦娥四号着陆器携带的低频射电频谱仪天线展开

我和四哥所处的着陆区域冯·卡门撞击坑位于月球背面南极-艾特肯（South Pole-Aitken，SPA)盆地内，SPA盆地是月球上规模最大、最古老的撞击盆地，形成于43～39 亿年前的前酒海纪，盆地最宽处直径约2500公里，坑深约13公里。因其所具备的“大”“深”“古老”等特性，SPA盆地蕴含着探索月球45亿年漫长演化历史和月球深部物质组成的重要信息，一直是科学家们研究的热点。

(a) SPA盆地嫦娥二号DOM图；(b) SPA盆地嫦娥一号数字高程图。白色虚线为SPA盆地边界，两个红色原点分别表示南极点和艾特肯撞击坑。（该图由地面应用系统曾兴国制作）

对比“玉兔”姐姐月球正面和和我拍摄的月球背面的图片，月球正面的石块比背面的多，这是因为月球正面更年轻，很多石块还没有完全风化成月壤，而月球背面因为更古老受到了更多的撞击以及更长时间的风化，所以月球背面比月球正面的撞击坑更多，显得更不平坦一些。

嫦娥四号着陆器拍摄的月球背面（上）和“玉兔”月球车拍摄的月球正面（下）

给大家拜年了

值得一提的是，在第二个月昼探测期我和四哥在月球背面迎来了第一个也是最盛大的中国传统节日——春节，为了让我们不孤单，地球叔叔阿姨们放弃了和家人团圆的机会，陪我们一起工作，度过了一次特别的新春佳节。

大年除夕吃饺子，家家户户放鞭炮。站在地球上仰望天空，绚丽的烟花像一朵朵五彩缤纷的鲜花在天空中竞相绽放，把黑暗的夜空装点得灿烂夺目。其实这样五彩缤纷的“烟花”在月球上也有很多，这不前辈嫦娥二号给我和四哥寄来了亲手制作的贺年卡，这张卡片中的“礼花”都是从她自己拍摄的高分辨率全月图中精心挑选出来的。

前辈嫦娥二号寄来的新春贺卡

天河基地诞生了

就在我和四哥沉浸在欣赏月球礼花的喜悦中时，地球的叔叔阿姨也传来了捷报，国际天文联合会（IAU）在美国时间2月4日中国北京时间2月5日（大年初一）批准了他们申请的嫦娥四号着陆点及附近5个月球地理实体命名，将嫦娥四号着陆点命名为天河基地，将着陆点周围呈三角形排列的三个小环形坑分别命名为织女、河鼓和天津，将着陆点所在冯·卡门坑内的中央峰命名为泰山。莫名感觉有更多小伙伴陪着我了，开心。

嫦娥四号着陆区地理实体命名影像图

不过由于正值新春佳节，5个月球地理实体命名一直到2月15日才由中国国家航天局、中国科学院和国际天文学联合会联合召开新闻发布会对外宣布。对于这些命名，来自地球的小伙伴开了各种各样的脑洞，逗得我和四哥捧腹大笑，实在是佩服大家的想象力。

高兴之余，我不禁想如果我们没有探月，没有发射嫦娥探测器，国际上会让我们起名吗？答案当然显而易见！月球地理实体命名从一个侧面反映了一个国家在月球探测及其科学研究工作上所取得的成绩，体现了一个国家的综合实力和科学技术发展水平。

探寻古老的岩石

除了拍摄神器全景相机，我还携带了另一个寻宝神器——红外成像光谱仪(VNIS)，利用它在月球背面获取的光谱数据，可以帮助分析月球背面着陆区附近的矿物组分。在第一月昼探测期间，我携带的红外成像光谱仪就开展了科学探测活动，对A和S1两个探测点进行了就位光谱探测，获得了清晰的光谱图像。

（a）A探测点VNIS获得的600nm图像；（b）S1探测点VNIS获得的600nm图像；（c）全景相机拍摄的探测点S1处的全景图像

在这个月昼中，我接到了三哥鹊桥中继星发送的遥控指令，向着S1探测点附近的岩石继续前进，开展了近距离的探测，下图是我用全景相机拍摄的石块探测区域岩石图像。

（a）第一月昼S1探测点附近岩石的全景相机图像（黑白）；（b）第二月昼石块探测区域岩石的全景相机图像（彩色）

看着这些图片，我冥冥之中感觉到也许这些就是地面叔叔阿姨心心念念寻找的古老岩石。

又要休眠了

工作起来就忘了时间，转眼月夜即将来临，我的第二个月昼探测工作就要结束了，又要休眠了。我知道地球的叔叔阿姨在我和四哥休眠后将会加班加点地处理和分析我们传回的数据，期待他们从中获得有价值的信息取得新的科学发现！期待接下来的月昼旅行~小伙伴们再见~

作者简介

熊雅颖：硕士，中国科学院国家天文台助理工程师，中国探月工程地面应用系统数据管理分系统成员。

高兴烨：博士，中国科学院国家天文台工程师，中国探月工程地面应用系统数据管理分系统成员。