嫦娥四号落月前20多天忙啥？

1月3日，嫦娥4号成功地登上了月球背面，使中国的太空飞行成为人类的第一次。

然而，自从它在2018年12月12日进入绕月轨道以来，它已经绕月飞行了20多天才着陆。许多网民说他们很困惑:既然他们“起得早”，为什么他们“看晚了的节目”？

不仅仅是为了等待早晨

一些专家解释说，嫦娥四号必须等到着陆区天亮。月球的整体照明显示嫦娥四号在晚上进入月球轨道，在南极洲的艾肯盆地，它预定在那里着陆。万一我绊倒了，我该怎么办？因为一个月的夜晚相当于地球上的14天，所以当太阳高挂在坠落区域时，飞行一段时间并降落肯定会更安全。

然而，北京航天控制中心轨道专家组组长刘墉告诉《科学日报》，这不仅是原因，也与嫦娥四号的轨道倾角和着陆区的位置有关。

刘墉说，当嫦娥四号进入绕月轨道时，它的轨道平面基本上垂直于连接地球和月球的线，而它的首选着陆点是艾特肯盆地中部的冯·卡门撞击坑，其经度约为180度。这意味着嫦娥四号的轨道当时没有经过着陆点，偏离了大约270度。这需要通过月球自转来逐渐弥补，这需要20多天。

有网友问:既然要等，为什么不推迟半个月呢？这涉及到发射窗口的问题。

记者了解到，嫦娥四号的发射时间不是随便选择的，要使其与太阳、地球(包括地面点和近地轨道)和月球(包括月球点)的相对关系满足任务要求，还需要考虑许多约束条件。例如，月球轨道需要调整近月点的经度和飞行时间，以使绕月轨道接近月亮点上方的天空，从而为登陆月球创造条件。在向月球飞行的过程中，应考虑太阳能电池板的太阳曝光量，阳光入射方向与太阳能电池板的夹角应保持在一定范围内。此外，在飞行和着陆期间应考虑连续测量和控制。这些约束中的一些决定了发布的月份，另一些决定了何时发布。嫦娥四号将在月球背面着陆，各种限制条件特别复杂。12月8日和12月9日，发布机会只会出现两次交集，只需几分钟。俗话说，“这个村子后面没有商店。”

中继通信不像打电话那么简单。

除了上述原因，嫦娥四号在此期间并没有“流浪”。刘墉说，出于工程方面的考虑，嫦娥四号的一些设备需要在绕月轨道运行期间打开进行测试，并且有足够的时间使测试更加完整和准备就绪。根据科学和工业局的信息，嫦娥四号自从进入绕月轨道以来已经进行了两次轨道修正。它还与喜鹊桥中继星进行了四次中继链路测试。它还对导航传感器进行了在轨测试，如激光测距、三维成像、微波测距和速度测量，为在月球背面软着陆做准备。

其中，中继通信链路的建立是保证任务成功的关键之一。

记者从中国航天科技集团公司第五研究院获悉，2018年12月14日，盖桥中继卫星与嫦娥四号着陆器和月球车组合成功建立了前向/后向通信链路连接。前向链路是指地面站向盖桥发送遥控指令并转发给嫦娥四号。返回链路是指嫦娥四号通过喜鹊桥将数据传输到地面。

这不像我们通常的电话那样简单。第五医院嫦娥四号中继卫星的总设计师季孙说，嫦娥四号在绕月轨道上，鹊桥在距地球约45万公里的拉格朗日两点光环轨道上。为了保证它们之间通信链路的正常建立，鹊桥上的4.2m伞形抛物面天线必须始终准确地指向嫦娥四号的轨道。在保证姿态定向的前提下，通过打开两架飞机上的各种通信设备，建立了X频段的通信链路。

嫦娥四号和鹊桥在各自的轨道上高速运行，通信链路的维护是一个动态的过程。季孙说，为了确保稳定可靠的通讯联系，像诸葛亮一样，鹊桥需要对嫦娥四号的下一个位置进行巧妙的计算，并确保它的姿态准确地指向它。雀桥伞状抛物面天线的波束角极小，稍有姿态扰动就会使通信链路出现“卡顿”。这对喜鹊桥要求很高，既要求“精确计算”，又要求“精确参考”。