嫦娥四号揭秘：如何精准测量地球质量？

嫦娥四号揭秘：如何精准测量地球质量？

引用

新华网

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来源

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http://www.xinhuanet.com/science/dynamic/02.htm

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https://baike.baidu.com/item/%E5%AB%A6%E5%A8%A5%E5%9B%9B%E5%8F%B7/3954372

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https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AB%A6%E5%A8%A5%E5%9B%9B%E5%8F%B7

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https://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758844/n6760026/n6760032/c6804701/content.html

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https://www.nssdc.ac.cn/mobile/nssdc_zh/html/task/change4.html

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https://html.rhhz.net/DDCLYDQDLX/html/13201.htm

2018年12月8日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了人类首次月球背面软着陆和巡视勘察的新篇章。2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地的冯·卡门撞击坑，实现了人类探测器首次在月球背面软着陆，开启了月球探测的新篇章。

月球背面一直是个神秘的地方。由于潮汐锁定效应，月球的自转周期与绕地球公转周期相同，导致我们从地球上永远只能看到月球的同一面。这种现象被称为“同步自转”或“潮汐锁定”。月球背面与正面的地形和地质结构存在显著差异，保留了更为原始的状态，对研究月球和地球的早期历史具有重要价值。此外，月球背面可以屏蔽来自地球的各种无线电干扰信号，是开展低频射电天文观测的理想场所。

嫦娥四号探测器由着陆器和巡视器（玉兔二号）组成，搭载了中国、荷兰、德国、瑞典、沙特阿拉伯等国家的科学仪器。为了实现月球背面与地球的通信，2018年5月21日，中国提前发射了鹊桥号中继星，部署在地月拉格朗日L2点，为嫦娥四号提供通信中继服务。

嫦娥四号的发射过程分为几个关键阶段：

1. 地月转移阶段：发射后，嫦娥四号进入地月转移轨道，经过约110小时的飞行，于12月12日完成第一次近月制动，进入环月轨道。
2. 环月飞行阶段：在环月轨道上，嫦娥四号进行了多次轨道调整，为最终着陆做准备。
3. 着陆阶段：2019年1月3日，嫦娥四号在月球背面南极-艾特肯盆地的冯·卡门撞击坑成功软着陆。着陆后，着陆器与巡视器分离，玉兔二号月球车开始在月面巡视探测。

嫦娥四号虽然主要任务是月球背面探测，但其携带的科学仪器和获取的数据也可以用于测量地球质量。具体方法如下：

1. 利用月球轨道器数据：嫦娥四号在环月飞行阶段，通过精确测量其轨道参数，可以反推地球引力场的分布，进而计算地球质量。这种方法类似于通过行星轨道参数计算太阳质量。

2. 月球激光测距：嫦娥四号着陆器上搭载了激光反射镜，通过从地球向月球发射激光并接收反射信号，可以精确测量地月距离。结合月球轨道参数，可以计算地球质量。

3. 重力场测量：嫦娥四号携带的科学仪器可以测量月球表面的重力场分布。通过分析这些数据，可以推算出地球对月球的引力作用，进而计算地球质量。

嫦娥四号任务取得了多项重要科学成果：

• 实现了人类首次月球背面软着陆和巡视勘察
• 获取了月球背面低频射电天文观测数据
• 探测了月球背面巡视区的形貌、矿物组分和浅层结构
• 开创了月球背面与地球的中继通信技术

这些成果不仅深化了我们对月球的认识，也为未来深空探测和月球基地建设奠定了基础。嫦娥四号任务的成功，标志着中国在月球探测领域达到了新的高度，为人类和平利用太空、探索宇宙奥秘作出了重要贡献。