月背探测有多难

嫦娥四号探月的每一步面临的挑战都不可小觑。

挑战一：至少数分钟的通信延迟

月球的一面对着地球，而另一面则永远背对着地球。嫦娥四号任务与嫦娥三号任务的首要不同，就在于探测器降落地点由月球正面改为了月球背面，这就使得探测器与地球的直接通信信号受到月球遮挡，必须通过“鹊桥”中继星进行信号中转。

2018年5月21日，八院研制的长征四号丙运载火箭成功将“鹊桥”中继星送入地月转移轨道，卫星随后进入轨道，为后续着陆器、巡视器与地面站之间的测控和数据传输提供中继服务。

随之带来的问题是，地球与巡视器间的通信延时大大增长。

不同于嫦娥三号任务时，科研人员可以在监控屏前实时观察到巡视器对指令的执行状况，此次从指令發出到行动图像传回，至少有数分钟的延迟。

科研人员为此计算并设定了巡视器每项行动的最大耗时，连同每次行动指令一同发送，同时赋予巡视器一定的自主功能，以便有效应对可能的突发状况。

挑战二：漫长月夜靠谁供给能量

一个月夜相当于地球上14天。同时，月夜最低温度可达到零下180摄氏度。

在没有光照的漫长黑夜里，对于依靠太阳能提供能量的嫦娥四号着陆器和巡视器，如何凭借自身存储的能量，安全度过月夜将是一个很大的挑战。

科研人员提出休眠唤醒的概念：当太阳缓慢地升起时，着陆器和巡视器将开始忙碌的14天工作——着陆器在原地实施科学探测，巡视器则“东奔西走”开始探测。

而当月夜降临时，巡视器会为自己找好栖身之所，收起桅杆，合上太阳翼，开始休眠。一直到太阳照射到月球车太阳翼的电池片上，唤醒“沉睡”的巡视器和着陆器，开启又一次勘测。

挑战三：着陆区地形崎岖撞击坑大且密

嫦娥四号着陆区是位于月球背面南极-艾特肯盆地的冯·卡门撞击坑，地形崎岖，撞击坑大且分布密集，这对着陆区的选择和着陆精度提出了更高要求。

此外，巡视器还要面对月球表面昼夜温差变化大、低重力环境以及细小微尘的污染等问题。

比如，月球重力只有地球的1/6，科研人员要针对这种低重力环境，对巡视器的移动速度、距离、越障能力等状态和参数进行充分的地面力学分析和验证，并结合月面散落的陨石和撞击坑的状态，使其具有一定的障碍识别和自主避障能力。