之前没有哪个国家的探测器在月球的背面着陆过,中国即将打破这一记录。上周末,中国发射了一颗名为鹊桥的卫星——它将绕月球运动,作为一个信号中继站,为年底发射的嫦娥四号打通通讯盲区。
月球与地球被重力锁定在一起——它围绕地球运动的周期,和它自转的周期完全相同。因此,我们卫星永远是一面朝着我们。
借助以往发射过去的轨道探测器,我们曾看到过月球的背面,但唯一一次向月影面的地表发射的探测器叫Ranger 4。它是一种冲击探头,向下坠落到月球地表之前可以向地球传输回图像。可惜实际发射之后,出现了故障,我们没有接收到任何可被解析的数据。

NASA的LRO号航天器掠过月球背面拍下的视频截图
一个主要的技术障碍是,一旦登陆器达到月球的另一面,月球本身将屏蔽掉发往地球的无线电信号。所以需要找到一个电波二传手——那就是鹊桥的存在意义。
鹊桥,其又名乌鹊桥,出自东方古老的神话故事。传说鸟神受牛郎织女的真挚情感而感动派来的喜鹊搭成的桥。相传牛郎和织女被银河隔开,因为他们的爱情被天神所禁止的,只允许每年的农历七月七日相见。为了让牛郎和织女相会,各地的喜鹊就会飞过来用身体紧贴着搭成一座桥,此桥就叫做鹊桥。牛郎和织女便在这鹊桥上相会。
不久之后,鹊桥将成为嫦娥四号与地球之间的沟通桥梁。它将处在所谓的拉格朗日点上——一个小物体在两个大物体的引力作用下所能达到的空间中的一点,在该点处,小物体相对于两大物体基本保持静止。
每一对大质量天体都有五个拉格朗日点。鹊桥将达到所谓的L2点,地球、月球和中继卫星在同一条直线上。到时候,它距离月球大约65,000公里,随着地球和月球运动,与他们保持相对静止。
从这个有利位置,它将能够将嫦娥四号发射的无线电信号反弹回地球——也可以反过来,地球上的科学家可以遥控登陆器。
但是,鹊桥并不只是傻傻地等待嫦娥四号的到来。该卫星还携带了第一台设置在月球背面远极点上空的无线电天线,该天线由荷兰射电天文学研究所(ASTRON)设计。
它被称为荷兰-中国低频探测器(NCLE),它可以接收到空间背景中的无线电频率,这些背景射电噪音向上可以追溯到宇宙大爆炸——以往因为月球和地球大气的遮挡,总有一些来自外层空间电磁波无法被地球接收到。
ASTRON的天体物理学家Heino Falcke解释说:“无线电天文学家利用无线电波来研究宇宙,包括来自恒星和行星的电磁波。这些电磁波无法被肉眼看到,我们可以在地球上接收到几乎所有的天体无线电波频率,除了30 MHz以下的无线电波。因为它们被我们的大气阻挡,而恰好这些频率是特别的,它们携带着早期宇宙的信息,这就是我们要接收到它们的原因。”
鹊桥同时携带了两颗微卫星进入太空。微卫星叫龙江1号和龙江2号,它们将独立地在椭圆轨道上围绕月球运行。这些微卫星还将展开无线电观测,天文爱好者可以下载遥测数据自己进行分析。
嫦娥四号将携带与以往不同的科学载荷:马铃薯和拟南芥花的种子,以及蚕茧。他们将被保存在一个微型生态圈中,有摄像头时刻观察着它们能否在月球上生长,甚至进行繁衍。
鹊桥将在6月份的某个时间点进入L2,而嫦娥四号将在年底发射。
评论 (0)