嫦娥|嫦娥四号落月前20多天忙啥？
1月3日，嫦娥四号成功踏足月球背面，让中国航天又一次创造了人类首次 。
不过，它从2018年12月12日进入环月轨道至今，绕着月球飞了20多天才降落 。许多网友表示不解：既然“起大早”，为啥要“赶晚集”？
不仅仅是为等天亮
有专家解释，嫦娥四号要等着陆区天亮 。月球整体光照情况显示，嫦娥四号进入月球轨道时，它的预定着陆区南极艾肯盆地一带正在进入夜晚 。黑灯瞎火降落，万一摔跟头怎么办？由于一个月夜相当于地球上的14天，所以它多飞一阵，等到落区太阳高照时降落，当然更加稳妥 。
但北京航天飞行控制中心轨道专家组组长刘勇告诉科技日报采访人员，其原因不仅于此，还跟嫦娥四号的入轨倾角与落区位置有关 。
刘勇说，嫦娥四号进入环月轨道时，其轨道面与地月连线基本垂直，而它的首选着陆点——位于艾特肯盆地中部的冯·卡门撞击坑，经度在180度左右 。这意味着当时嫦娥四号的轨道并不经过落点，其间有大约270度的偏差 。这需要通过月球自转，花费20多天逐渐弥补 。
有网友发问：既然要等，干嘛不推迟半个月发射？这就涉及到发射窗口问题 。
采访人员了解到，嫦娥四号的发射时间可不是随便选择的，要考虑很多约束条件，使它与日、地（包括地面点和近地轨道）、月（包括着月点）的相对关系满足任务需求 。例如，奔月轨道需要调整近月点经度和飞行时间，让环月轨道临近着月点上空，为登月创造条件；奔月飞行过程中，要考虑太阳能帆板的受晒问题，要求太阳光入射方向与太阳帆板之间的夹角保持在一定范围内 。此外在飞行和着陆过程中，还要考虑连续测控问题 。这些约束条件有的决定发射月份，有的决定要在哪天、几点发射 。嫦娥四号要在月背着陆，各种约束关系特别复杂，其形成发射机会的交集只在12月8日和9日各有2次，加起来也只有几分钟 。正所谓“过了这村就没这店” 。
中继通信不像打电话那么简单
除了上述原因，嫦娥四号这段时间也不是“闲逛” 。刘勇说，出于工程上的考虑，嫦娥四号绕月期间一些设备需要开机进行测试，有足够的时间，才能让测试更完整，准备更充分 。科工局消息透露，嫦娥四号进入环月轨道以来，进行了2次环月轨道修正，与“鹊桥”中继星进行了4次中继链路测试，开展了激光测距、三维成像、微波测距测速等导航敏感器在轨测试，为实施月球背面软着陆做好准备 。
其中，中继通信链路的建立是确保任务成功的关键之一 。
采访人员从中国航天科技集团五院了解到，鹊桥中继星于2018年12月14日成功与嫦娥四号着陆器、巡视器组合体建立了前向/返向通信链路连接 。前向链路指地面站将遥控指令发给鹊桥并转发给嫦娥四号；返向链路指嫦娥四号将数据通过鹊桥转发到地面 。
这可不像我们平时打电话那么简单 。五院嫦娥四号中继星总体主任设计师孙骥介绍，当时嫦娥四号运行在环月轨道，鹊桥运行在距地球约45万公里的地月拉格朗日2点Halo轨道上 。为了确保它们之间通信链路的正常建立，鹊桥上配置的4.2米伞状抛物面天线必须时刻精确指向嫦娥四号的航迹 。在保证姿态指向的前提下，通过开启两个飞行器上的各类通信设备，建立X频段的通信链路 。
【嫦娥|嫦娥四号落月前20多天忙啥？】嫦娥四号和鹊桥分别在各自的轨道上高速运行，因此通信链路的维持是个动态过程 。孙骥说，要保证通信链路平稳可靠，要求鹊桥像诸葛亮一样，对嫦娥四号下一步的位置神机妙算，并保证自己的姿态准确地指向那里 。鹊桥的伞状抛物面天线波束角极小，一个细微的姿态扰动，就会让通信链路出现“卡顿” 。这对鹊桥要求十分苛刻，既要“算得准”，更要“指得准” 。（付毅飞）
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