雖為“孿生姊妹”卻有五大不同
——嫦娥四號的非凡之處

“嫦娥四號”是不是“嫦娥三號”的備份或者復制品？不少“航天迷”朋友們心中存有這個疑問。

備份的確是“嫦娥四號”原本的使命，但在“三姐”圓滿完成任務后，“四妹”被賦予了新的擔當——實現人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察。可以說，這是一次真正意義上的首飛，也隨之帶來了一系列的新問題、新挑戰。為此，研究院科研人員精心設計與研制，使“嫦娥四號”“脫胎換骨”，成為與“三姐”不同的全新的航天器。備份變首飛，讓我們通過五大不同來領略“嫦娥四號”的非凡之處。

科學目標不同

“嫦娥三號”任務的科學目標是“測月、巡天、觀地”，即開展月球形貌與地質構造調查，開展月表物質成分和可利用資源調查，進行月球內部的結構研究和日-地-月空間環境探測與月基天文觀測。

▲ 嫦娥四號著陸器熱試驗

而“嫦娥四號”任務的科學目標都是在月球背面完成的，包括實現月基低頻射電天文觀測，月球背面巡視區形貌、礦物組份探測和月球背面巡視區淺層結構探測?！耙驗闆]有別的探測器到過月球背面，所以不論是探地形還是探月壤成分，應該都是人類第一次獲得一手數據?！辨隙鹚奶柼綔y器項目執行總監張熇說。

工程目標不同

通過實施重大航天實踐推動工程的進步，是中國航天跨越發展的重要途徑和經驗，月球探測工程更是如此?！版隙鹑枴比蝿盏墓こ棠繕擞腥齻€：突破月面軟著陸、月面巡視勘察；研制月面軟著陸探測器和巡視探測器，建立地面深空站；建立月球探測航天工程基本體系，形成重大項目實施的科學有效的工程方法。習近平總書記評價：“‘嫦娥三號’任務圓滿成功，為我國航天事業發展樹立了新的里程碑，在人類攀登科技高峰征程中刷新了中國高度！”

站在這樣的起點上，“嫦娥四號”向著更高的山峰攀登，將任務的工程目標鎖定在兩個“首次”：國際上首次實現月球背面軟著陸和巡視勘察；首次實現地月L2點中繼星對地對月的測控、數傳中繼。

▲ 月球南極且大部分處于月球背面的艾特肯盆地，紅色代表高海拔地區、藍色為低海拔地區

▲ 探測器精測

有效載荷不同

“嫦娥四號”與“嫦娥三號”的身形和“骨架”相同，攜帶的裝備卻大為不同。

“嫦娥三號”攜帶的有效載荷大致可以分為三類：第一類是用來觀察月球的，主要設備包括全景相機、地形地貌相機、測月雷達等。第二類是用來觀測宇宙的，主要由月基光學望遠鏡承擔。第三類是用來觀察地球周圍的等離子層。三類載荷各有各的用處，相互配合。

“嫦娥四號”即將降落的月球背面，對于不少科學研究來說具有天然的優勢?！霸卤撤浅！蓛簟?，可屏蔽地球無線電干擾。”張熇說。因此，根據著陸區域和科學目標的變化，科研人員對“嫦娥四號”攜帶的科學載荷做了很大的調整，把8臺有效載荷帶往月球背面馮·卡門撞擊坑。著陸器攜帶地形地貌相機、降落相機、低頻射電頻譜儀等四臺有效載荷和一臺生物科普載荷，巡視器上共攜帶全景相機、紅外成像光譜儀、測月雷達等4臺有效載荷。值得一提的是，嫦娥四號探測器攜帶了2個“國際范兒”的有效載荷，分別由德國和瑞典研制。

著陸環境不同

“嫦娥三號”著陸區是月球正面的虹灣。那里布滿了月海玄武巖，地勢較為開闊、平坦，位于大型撞擊坑、月海、高地（山脈）交匯地區，有利于科學勘察目標的選擇，當然也有利于與地球的通信聯系。

據探測器系統項目產品保證經理吳學英介紹，“嫦娥四號”的主著陸區——月球背面靠近南極的馮·卡門撞擊坑，著陸區面積比虹灣地區小了許多。因為月球背面山峰林立，大坑套小坑，很難找出再大一些、平坦一些的地方，供“嫦娥四號”安身。因此，嫦娥四號著陸器在凸凹不平“巴掌大”的地方軟著陸，需要具有比“嫦娥三號”更準確的著陸精度。

通信方式不同

不論人類的探測器飛到多遠，都需要深空測控通信系統作為聯絡的“紐帶”。由于深空任務周期長、通信時延大、鏈路帶寬有限、信號微弱等原因，深空測控通信實現起來更為困難，無論對星上設備還是對地面設備等都帶來新的挑戰。

對于落在被月球遮擋、沒有任何通信信號的地方的“嫦娥四號”來說，通信顯得難上加難。它無法像“嫦娥三號”那樣直接和地球上的親人們取得聯系，“飛鴿傳書”的任務就落到“鵲橋”中繼衛星的肩上。

通過早先發射并成功架設在地月拉格朗日L2點的中繼衛星，實施與地面的通信信號“接力”，“嫦娥四號”才得以與地球保持聯絡。

除了以上五大不同，研制隊伍聚焦新任務、新環境、新狀態、新風險，從軌道設計、動力下降策略、休眠喚醒策略等方面進行了系統設計，突破一系列必須解決的關鍵技術，同時制定了符合任務特征的故障預案，全力鑄就“嫦娥四號”非凡之旅。