嫦娥四号
Chang'e-4
嫦娥四号任务是中国首次开展月球背面软着陆探测的任务。它的主要工程目标是：研制发射月球中继通信卫星，实现国际首次地月拉格朗日L2点的测控及中继通信；研制发射月球着陆器和巡视器，实现国际首次月球背面软着陆和巡视探测。嫦娥四号由中继星（又称鹊桥）、着陆器和巡视器（又称玉兔二号）组成。其中，中继星于北京时间2018年5月21日发射，成功进入地月L2点Halo轨道待命；探测器于北京时间2019年1月3日成功着陆在月球背面冯·卡门环形坑内，地理坐标东经177.5991°，南纬45.4446°，并在中继星的支持下，在人类历史上首次实现了月球背面的软着陆和巡视勘察。嫦娥四号在最大限度利用嫦娥三号技术和产品的基础上，并德国、瑞典、荷兰等国家开展国际合作，搭载了三个国际科学载荷。截至到2020年7月底，嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车已经完成第二十月昼工作，远超设计工作寿命，并将继续创造新的记录。
科学目标
开展月球背面低频射电天文观测与研究；
开展月球背面巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究；
试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究。
基本信息
嫦娥四号
- 发射时间：2018年12月7日
- 预期寿命：1年（着陆器）/3个月（巡视器）
- 发射地点：西昌卫星发射中心
- 卫星质量：着陆器1200kg，巡视器140kg
- 运载火箭：长征三号乙改二型
- 尺 寸：5.7m长，4.1m高（着陆器完全展开时）1.5m×1m×1.1m（巡视器）
- 任务状态：在轨运行
中继星
- 任务类型：轨道飞行器
- 运载火箭：长征四号丙
- 发射时间：2018年5月21日
- 卫星状态：在轨运行
- 发射地点：西昌卫星发射中心
- 轨道类型：地月L2点的Halo轨道
有效载荷（着陆器）
- 载荷名称：
- 低频射电谱仪 Low-Frequency Radio Spectrometer (LFRS)
- 研制单位：
- 中国科学院电子学研究所
- 探测对象：
- 月表空间环境
- 目标/用途：
- 太阳低频射电特征和月表射电环境的观测
- 技术参数：
| 探测器类型 | 低频射电谱仪 |
|---|---|
| 工作频段（MHz） | 0.1~40 |
| 接收机灵敏度(nV.Hz-1/2) | ≤10 |
| 动态范围 | ≥75 |
| 频率分辨率 | 1~10kHz（0.1~1.0MHz） 100~200kHz（1.0~40MHz） |
- 载荷名称：
- 月表中子与辐射剂量探测仪Lunar Lander Neutrons & Dosimetry (LND)
- 研制单位：
- 德国基尔大学
- 探测对象：
- 月表中子
- 目标/用途：
- 测量月表综合粒子辐射剂量
- 技术参数：
| 探测器类型 | 月表中子与辐射剂量探测仪 |
|---|---|
| 快中子能谱（MeV） | 2~20，32个能道 |
| 热中子能谱（/min） | 10~104 |
| 质子能谱（MeV） | 7~30，32个能道 |
| 电子能谱（keV） | 60~500，32个能道 |
| α粒子能谱（MeV/n） | 10~20 |
| 重离子能谱（MeV/n） | 10~100 |
| LET谱范围（keV/μm） | 0.1~430 |
| 数据率（bps） | 平均200（约2MB/天） |
- 载荷名称：
- 地形地貌相机 Terrain Camera (TCAM)
- 研制单位：
- 中国科学院光电技术研究所
- 探测对象：
- 月表
- 目标/用途：
- 调查月表形貌
- 技术参数：
| 探测器类型 | 地形地貌相机 |
|---|---|
| 波段范围（nm） | 420~700 |
| 颜色 | R,G,B |
| 成像距离（m） | 5~∞ |
| 有效像元数星 | ≥2352×1728 |
| 视场角（°） | 22.9×16.9 |
| 系统静态传函 | ≥0.2（全视场） |
| 信噪比（dB） | ≥40（最大） |
- 载荷名称：
- 降落相机 Landing Camera (LCAM)
- 研制单位：
- 中国航天科技集团508所
- 探测对象：
- 月表
- 目标/用途：
- 调查月表形貌
- 技术参数：
| 探测器类型 | 降落相机 |
|---|---|
| 波段范围（nm） | 419~777 |
| 成像距离（m） | 4~∞ |
| 有效像元数星 | ≥1024×1024 |
| 视场角（°） | 45×45 |
| 系统静态传函 | ≥0.2（全视场） |
| 信噪比（dB） | ≥40（最大） |
有效载荷（巡视器）
- 载荷名称：
- 全景相机 Panoramic Cameras (PCAM)
- 研制单位：
- 中国科学院西安光学精密机械研究所
- 探测对象：
- 月表
- 目标/用途：
- 调查月表形貌
- 技术参数：
| 探测器类型 | 全景相机 |
|---|---|
| 波段范围（nm） | 420~700 |
| 成像模式 | 彩色成像、全色成像 |
| 成像距离（m） | 3~∞ |
| 视场角（°） | 19.7×14.5 |
| 系统静态传函 | ≥0.2（全视场） |
| 信噪比（dB） | ≥40 |
- 载荷名称：
- 中性原子探测仪Advanced Small Analyzer for Neutrals (ASAN)
- 研制单位：
- 瑞典空间物理研究所
- 探测对象：
- 月表能量中性原子，正离子
- 目标/用途：
- 测量月表的能量中性原子
- 技术参数：
| 探测器类型 | 中性原子探测仪 |
|---|---|
| 时间分辨率（s） | ≤10 |
| 能量范围 | 覆盖10eV~10keV（能量中性原子、正离子） |
| 能量分辨率（%） | 正离子：7%±2% |
| 能量中性原子：30%±10% | |
| 质量分辨 | 正离子：质荷比1、2、4、8、16、32的离子 |
| 能量中性原子：H、重原子 | |
| 数据率（kbps） | ≤1 |
- 载荷名称：
- 测月雷达 Lunar Penetrating Radar (LPR)
- 研制单位：
- 中国科学院电子学研究所
- 探测对象：
- 月表
- 目标/用途：
- 探测月表浅层结构
- 技术参数：
| 探测器类型 | 测月雷达 |
|---|---|
| 发射机频率 | 0.5,1,2（第一通道）5,10,20（第二通道） |
| 探测深度（m） | ≥100m（第一通道），≥30m（第二通道） |
| 厚度分辨率 | 米级（第一通道），30cm（第二通道） |
- 载荷名称：
- 红外成像光谱仪 Visible and Near-infrared Imaging Spectrometer (VNIS)
- 研制单位：
- 中国科学院上海技术物理研究所
- 探测对象：
- 月壤
- 目标/用途：
- 对月壤进行光谱探测
- 技术参数：
| 探测器类型 | 红外成像光谱仪 |
|---|---|
| 光谱范围（nm） | 450~950（可见近红外） |
| 900~2400（短波红外） | |
| 光谱分辨率（nm） | 2~10（可见近红外） |
| 3~12（短波红外） | |
| 视场角（°） | 8.4×8.4（可见近红外） |
| 3.58（短波红外） | |
| 信噪比（dB） | 40（最大信噪比） |
有效载荷（中继星）
- 载荷名称：
- 低频射电探测仪Netherlands China Long Wavelength Explorer (NCLE)
- 研制单位：
- 荷兰内梅亨大学
- 探测对象：
- 地月L2点的Halo轨道空间
- 目标/用途：
- 进行低频无线电试验，开展天体物理学研究
- 技术参数：
| 探测器类型 | 低频射电探测仪 |
|---|---|
| 工作频率（MHz） | 0.08~80 |
| 极化 | 全极化，XX、YY、ZZ，XY、YZ和XZ |
| 频率分辨率（kHz） | 0.9~7.5 |
| 天线形式 | 三极子天线，天线长度5m |
| 最大数据率（Mbps） | 2 (典型)，10 (最大) |
