揭开月球另一面的面纱奔向月球背面的嫦娥四号(2)

到月球背面还有一个重要原因，即开展低频射电天文观测。“这一目标是天文学家梦寐以求的，可以填补射电天文领域上在低频观测段的空白。”邹永廖解释，由于地球电磁环境的原因，在月球正面开展低频射电观测效果很不好。月球背面的电磁环境非常干净，为开展空间科学领域最前沿的低频射电天文观测与研究提供了理想场所。
落月球背面不容易
“一把就直接落到月球背面”，这是当时嫦娥四号任务确定后大家作出的决定。谭梅用了一个词来形容这个决定——“艺高胆大”。因为，要一次就实现在月球背面着陆和巡视探测，并不容易。
首先，必须确保嫦娥四号能被准确地送到预定轨道。嫦娥四号要发射到远地点约42万公里的轨道，比嫦娥三号38万公里的轨道更远，对火箭入轨精度的要求也更高。中国航天科技集团一院火箭系统总指挥金志强介绍，嫦娥四号只有连续两天的发射窗口（最佳发射时间），这两天里每天有两个发射窗口。一般的卫星发射窗口大概是一个小时甚至更长时间，但嫦娥四号一天里的发射窗口只有3分钟，其中第一个发射窗口有效宽度2分钟，46分钟后进入第二个发射窗口，窗口宽度仅1分钟，必须在这两天的3分钟内发射。“如果第一次没有打上去，必须拆卸检查，要花掉不少时间，肯定会错过剩下的窗口期。”
为了确保准时发射和准确入轨，科研人员对火箭的可靠性进行了改进。与嫦娥三号相比，嫦娥四号的火箭一共进行了65项技术改进，分布在发动机、控制系统、测量系统、箭体结构、增压输送系统、发射支持系统等13个箭上和地面分系统。而且，针对窄窗口发射、冬季发射等特征开展专题风险分析，制定了520项预案。
进入预定轨道，最终能否准确降落到月球背面并开始巡视探测，又是一个难题。嫦娥四号在月球背面软着陆，但将受月球自身遮挡，无法直接与地球进行测控通信和数据传输。也就是说，我们与嫦娥四号见不着面、对不上话。怎么办？
解决办法是建一个“通信中继站”，让嫦娥四号的通信数据通过中继站发往地球。不过，中继星的位置必须处于地球与月球引力平衡的平衡点，即地月拉格朗日L2点，此前国际上没有过发射和运行在该位置的卫星。但中国航天人总是能迎难而上。2018年5月，嫦娥四号中继星成功发射并进入环绕L2点的使命轨道，它有一个很形象的名字——“鹊桥”，即为地月通信搭建桥梁。
有了“鹊桥”，嫦娥四号可以放心地登上月球背面。在嫦娥四号动力下降以后，地面无法“看到”着陆器或者巡视器，各项测控工作都将通过中继星来完成，包括数据接收、状态监视以及对月球车在巡视过程中的操作控制等。