嫦娥四號月球車著陸器將被喚醒接下來要做些什麼？

航天面面觀2019-01-28

2019年1月3日10時26分, 嫦娥四號著陸器巡視器組合體成功著陸在月球背面南極-艾特肯（South Pole-Aitken，SPA）盆地內的馮·卡門（Von Kármán）撞擊坑內。並通過「鵲橋」中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖。此次任務實現了人類探測器首次月背軟著陸、首次月背與地球的中繼通信，開啟了人類月球探測新篇章。

2019年1月3日11時40分，嫦娥四號著陸器獲取了月背影像圖並傳回地面。這是人類探測器首次在月球背面拍攝的近景圖片。這是嫦娥四號著陸器監視相機C拍攝的著陸點南側月球背面圖像。

嫦娥四號著陸器巡視器組合體成功著陸月球背面後，隨即著陸器與巡視器（玉兔二號月球車）分離，從玉兔二號月球車駛離著陸器到現在，這段時間都發生了什麼呢？我們先來簡單梳理一下。

下車、拍照、收工、睡覺……

1月3日22點22分，玉兔二號月球車到達月面，開始就位探測和巡視探測。嫦娥四號著陸器監視相機C拍攝的「玉兔二號」巡視器走上月面影像圖。

著陸器上監視相機C拍攝的玉兔二號在A點（「玉兔二號」駛離著陸器後到的第一個拍照點）影像圖。

1月4日，玉兔二號巡視器繼續在月面行走，隨後，著陸區域進入月午，玉兔二號巡視器擇機進入「月午休眠」模式，「月午休眠」期間，著陸器正常工作。

玉兔二號月球車為什麼要「午休」呢？

這是由於月球中午期間的月面溫度過高，為了對月球車及科學載荷的保護，地面人員選擇讓玉兔二號月球車在此期間進入休眠模式。

在玉兔二號月球車「月午休眠」之前，嫦娥四號著陸器開啟地形地貌相機，對著陸器周邊進行環拍，獲得了非常清晰的照片。

嫦娥四號著陸器地形地貌相機環拍全景圖（方位投影）

嫦娥四號著陸器地形地貌相機環拍全景圖（圓柱投影）

非常漂亮！

1月10日零點，玉兔二號巡視器完成出月午設置，恢復工作。「午休」結束後，就不能偷懶了，玉兔二號被喚醒後，完成了一項重要的任務！什麼任務呢？

兩器互拍！

何為「兩器互拍」？「兩器」指的是著陸器和巡視器（「玉兔二號」月球車），「互拍」就很好理解了，嫦娥四號著陸器拍攝「玉兔二號」月球車，「玉兔二號」月球車拍攝嫦娥四號著陸器。

嫦娥四號著陸器落到月面後不能動，只能開展原位探測，而「玉兔二號」月球車有6個輪子，可以實現巡視勘察，所以，「兩器互拍」工作中，我們的「玉兔二號」月球車就需要多「跑腿」了。

在著陸器的正面，有一面五星紅旗，著陸器的國旗位於面向月球赤道的方向，方向向北。月球車在著陸器上被釋放下來後，位於著陸器的南側。如果月球車要拍攝著陸器上的國旗，需要行駛到著陸器的北側。

上面這張圖模擬了嫦娥四號著陸器和巡視器（「玉兔二號」月球車）的相對位置及玉兔二號月球車的行駛路徑。模擬圖，請忽視比例。

1月10日零點，玉兔二號巡視器完成出月午設置，恢復工作。它花了40多個小時的時間纔行駛了30米左右的距離，行駛到了著陸器的斜對面，按之前的計劃，此次「兩器互拍」應該和嫦娥三號那次一樣，月球車行駛到著陸器的正面，拍攝一張非常正的照片，但是玉兔二號月球車在月球背面行駛並不容易，小心翼翼，如果要拍攝嫦娥四號著陸器的正面照，需要繞過一個大坑，考慮到任務風險，就沒有讓月球車繞過大坑來到著陸器的正面，也就是著陸器的北面去拍照。

1月11日16時47分，北京航天飛行控制中心大屏幕上呈現出著陸器和巡視器的互拍影像圖。圖像清晰顯示了著陸器和巡視器周圍的月背地形地貌，兩器上五星紅旗分外醒目。

玉兔二號巡視器全景相機對嫦娥四號著陸器成像。

嫦娥四號著陸器地形地貌相機對玉兔二號巡視器成像。

月球背面「路況」比較複雜，大坑套小坑，對於小小的月球車來說，必須非常謹慎。

兩器互拍取得圓滿成功，隨後，隨著嫦娥四號著陸區進入月夜，巡視器與著陸器分別於1月12日和1月13日相繼進入月夜休眠模式。

2019年1月13日嫦娥四號著陸區光照示意圖，太陽逐漸落下，著陸器和月球車進入月夜休眠模式。

迎來第一個月夜月球夜晚到底有多冷？我們要測一測！

與地球相似，月球也進行自轉運動，因此月球上也像地球一樣有白天和黑夜之分，月球上一天的時間大約相當於地球的1個月。一個白天的時間大約相當於地球的14天，黑夜的時間大約也相當於地球的14天。

為應對月夜長期無光照和極端低溫環境對嫦娥四號探測器提出的難題，嫦娥四號探測器月面模式分為月晝工作模式和月夜休眠模式。

月晝工作模式下，嫦娥四號著陸器與玉兔二號月球車各分系統設備正常工作，開展月面探測任務，其中月午期間玉兔二號月球車進入「午休」模式。

很多人說，玉兔二號這隻小兔子太「懶」了，白天睡、晚上也睡，一個月工作不了幾天。哇，真好，真羨慕。

玉兔二號：羨慕啥啊，不是熱死就是凍死，也不能翻身……

哈哈！

月球車月夜休眠時啥樣？看上圖，各種狀態，一目瞭然。月球車做起了廣播體操……

可伸縮的太陽能電池帆板會在夜晚的時候自動收起來，搭成一個小房子的樣子，將儀器設備都包在裡面，從而保護各種儀器不會被凍壞。

在月夜休眠模式下，嫦娥四號著陸器與玉兔二號月球車所有設備除定時控制電路以及月夜溫度採集器外，全部斷電，不進行科學探測任務。為確保著陸器、巡視器及其科學載荷安全度過月夜，通過引入放射性同位素熱源，在月夜期間供應熱量，保證設備儀器的存儲溫度要求，解決無光照和極端低溫的難題。

月夜溫度採集器？月球的夜晚漆黑寒冷，但究竟有多冷中國科學家還不十分清楚，登陸月球背面的嫦娥四號探測器將給月球量體溫。嫦娥四號著陸器上設置了幾十個溫度採集點，並利用溫差發電技術來為月夜溫度採集器供電，月夜的時候採集月表溫度變化，等月晝整個探測器喚醒後，就可以把溫度數據讀取出來。科學家通過月壤的溫度變化可以推算出月壤的特性，在科學上有很重要的意義。

如此一來，我們就能獲得第一手資料了！

2019年1月29日嫦娥四號著陸區（紅點處）光照示意圖，太陽逐漸升起，著陸器和月球車將進入月晝工作模式。

從1月12、13日開始，玉兔二號月球車和著陸器相繼進入軟著陸後第一個月夜，今天已經是1月28日了，這都睡了大半個月了，著陸器和月球車即將迎來第二個月晝，白天來臨，太陽即將升起，該起牀幹活了，目前兩器月夜休眠期均已進入尾聲，預計將於本月底被擇機喚醒。按照計劃，在1月29日，玉兔二號月球車將被喚醒，喚醒之後要做些什麼呢？

當然是打開太陽能帆板充電，開動小車繼續開展月面科學探測任務啦！

據報道，玉兔二號已經在第一個月晝行走了40多米的距離，第二個月晝期間，玉兔二號就要開始在月球背面繼續行駛了，看看能不能在第二個月晝期間趕超嫦娥三號月球車「玉兔號」114.8米的行駛距離。

科研人員已經幫助玉兔二號選好了未來行走的規劃路線。2019年1月14日下午，國新辦舉行探月工程嫦娥四號任務有關情況新聞發布會，國家航天局副局長、探月工程副總指揮吳艷華在發布會上透露：「根據探測，邊上的大坑小坑很多，西北方向相對平緩一點，未來玉兔二號的行走方向是以西北方向為主，對周圍、月表環境進行探測，嫦娥著陸器在原地探測。」

玉兔二號月球車模型，基本繼承了「玉兔號」的外形和狀態。

在玉兔二號月球車行駛過程中，它搭載的幾個載荷將按計劃開展工作。和嫦娥三號玉兔號月球車相比，嫦娥四號玉兔二號月球車上增加了和瑞典合作研製的中性原子探測儀，取消了粒子激發X射線譜儀，在玉兔號月球車上，粒子激發X射線譜儀位於月球車上的機械臂上，由於任務目標不同，這次取消了，也就是說玉兔二號月球車上沒有機械臂了。

真正的「中美合拍」就要到來了！

1月29日，玉兔二號月球車被喚醒後將繼續在月面行駛，行駛2天後，也就是1月31日，嫦娥四號著陸器和玉兔二號月球車將迎來一個特殊時刻，美國月球勘測軌道器（LRO）將在1月31日抵達嫦娥四號著陸器和月球車的上空，對嫦娥四號著陸器和月球車進行拍照。2019年2月11日至2月22日，聯合國和平利用外層空間委員會將在聯合國維也納辦事處舉行第五十六屆會議，屆時將公佈具體信息。

嫦娥三號任務時，美國月球勘測軌道器（LRO）拍攝的嫦娥三號著陸器和月球車的照片，綠色圈中是嫦娥三號著陸器，黃色圈中是玉兔號月球車，嗯，它就是個小不點。

在嫦娥四號軟著陸任務中，NASA提出，利用美國正在月球軌道上運行的LRO衛星，來觀測嫦娥四號的著陸活動，中方給予了合作。我們歡迎他們隨時觀察嫦娥四號著陸器和月球車。

看來真正的「中美合拍」就要到來了！期待！

玉兔二號月球車，醒來趕緊走兩步。

為避免出現「玉兔號」月球車故障，玉兔二號月球車升級！

2013年12月，玉兔號月球車行駛到月面後，它的一舉一動都牽動著38萬公里外那個藍色星球上人們的心。

2014年初，玉兔號在進入第二個月夜之前，就出現了故障，故障始終未能排除，導致玉兔號月球車不能繼續行進。

玉兔號:「啊……我壞掉了」。它的一舉一動都牽動著38萬公里外那個藍色星球上人們的心。圖源：@月球車玉兔微博

看到這個消息，大家都非常傷心。

據公開論文消息，玉兔號月球車最終在月球上只累積行駛了約114.8m。從圖中可以看到，規劃好的路徑無法實現行駛探測了。非常遺憾！按原計劃，玉兔號月球車將在月球表面行駛10公里。

在溫差達300攝氏度的月球表面，裸露在外的電纜極易出現故障，如今科研人員吸取這一教訓，對嫦娥四號月球車電纜進行了最小化的裸露改進，還針對鉤掛、摩擦等應用場景做了上千次試驗，提升了月球車整體可靠性。據瞭解，嫦娥三號著陸器和月球車設計壽命分別為1年和3個月，但實際上著陸器目前仍在運行，如今的嫦娥四號月球車設計壽命也是3個月，運行時間預計將比玉兔號更長。

嫦娥三號月球車「玉兔號」在月面累積行駛了114.8米遺憾告終，嫦娥四號月球車將會行駛多遠呢？拭目以待吧！