近日，在国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）科学传播中心与中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部主办的“双清科普讲堂”上，中国空间技术研究院技术顾问、中科院院士叶培建应邀在题为《中国的月球探测》报告中指出，在2020年前后嫦娥五号完成“绕落回”三部曲之后，我国探月工程将择机建立月球科考站，将开展以机器人为代表的月球南北极探测、建立无人的月球科考站，届时，空间机器人将开展联合工作。
叶培建同时透露，最近几天他刚刚探访了嫦娥四号发射场，发射前准备工作进展顺利。“我对嫦娥四号非常有信心！”
“嫦娥四号”的多个“看点”
嫦娥四号将于今年12月在西昌卫星发射中心发射，将首次尝试在月球背面软着陆，首次在拉格朗日L2点进行月球中继通信，首次在月球背面进行巡视勘测，首次在月球背面利用其特殊环境开展甚低频科学探测等。
中继通信是嫦娥四号月球背面着陆的任务中的难点之一。今年5月，中继星“鹊桥”发射，进入预定轨道，并陆续完成在轨测试和中继通信链路联试。叶培建介绍，“鹊桥”的技术难点集中在轨道控制和卫星机动技术以及大口径通信天线等两个方面。
据媒体报道，嫦娥四号中继星具备了在每秒1000米高速在轨飞行中，速度控制精度误差不大于每秒0.02米的超强本领。而4.2米口径的高增益伞状抛物面天线是人类深空探测任务史上最大口径的通信天线，始终实现对地、对月、对日和对惯性空间任意目标指向与跟踪的三轴稳定控制，为着陆器、巡视器与地面站之间的测控与数据传输提供有力支撑。
接下来，嫦娥四号将面临着陆和月面工作带来的挑战。叶培建告诉《中国科学报》记者：“月球背面地形复杂、起伏更大，这要求着陆过程的控制要更加精确。”同时，在月面工作方面，和此前“玉兔号”在“月夜”休眠不同，嫦娥四号月球车在月夜也要开展工作。嫦娥四号将采取新的能源供给方式——同位素温差发电与热电综合利用技术，以保证其度过寒冷漫长的月夜及探测工作正常开展。
科普载荷则是嫦娥四号在载荷方面的亮点。由教育部深空探测中心牵头、依托重庆大学联合28所大学研发的生物科普试验载荷将一个小型生物圈送上月球，开展后续科学研究。叶培建介绍，这是在2016年面向全国的“月球探测载荷创意设计征集活动”中评选出的优秀项目。目前，科普载荷已完成工程化，顺利通过出厂评审，正在发射场进行准备。
叶培建表示，目前，嫦娥四号各项准备工作已经准备完毕。
探月工程下一步：月球科考站
此次科普报告中，叶培建强调，我国探月工程前三期计划为“绕落回”三部曲，陆续由嫦娥一号、二号、三号和五号完成。其中，尚未发射的嫦娥五号将实现“回”的目标。“而正在开展的嫦娥四号实际上是探月工程下一阶段的任务。”他说。
从时间上看，在嫦娥五号任务后，我国探月工程将实施第四期工程。作为嫦娥五号的备份，嫦娥六号也将能够返回，将择机发射到月球两极。在10月1日举行的第69届国际宇航大会上，中国工业和信息化部副部长、国家航天局局长张克俭宣布，中国将在嫦娥六号的轨道器和着陆器上为国际合作伙伴提供10公斤的载荷。
叶培建介绍，在第四期任务中，探月四期的主要目标任务包括开展以机器人为代表的月球南北极探测、建立无人的月球科考站。“科考站将由空中和月球地面的设施共同组成，以便获得对月球更多的认识。”他说。此外，我国在火星、木星及小行星探测上也已启动相应探测计划。
此次活动中，中国空间技术研究院北京空间飞行器机械系统事业部空间机器人系统研究所所长刘宾、北京空间飞行器总体设计部副部长王大轶分别介绍了空间机器人及光学自主导航在我国深空探测中的具体应用。来自清华大学、北京大学、北理工、北航及神舟学院的多名学生聆听了专家报告。
双清科普讲堂是国家自然科学基金委员会科学传播中心策划推出的一项科普宣传活动，旨在面向社会大众普及科学知识和我国基础科学研究前沿进展，传播国家自然科学基金资助项目取得的重大科研成果。
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