全面升級因為将探測月球背面，嫦娥四号月球車在“玉兔”号的基礎上進行了升級。圖為中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁介紹嫦娥四号月球車的設計。攝影/劉源隆月球是地球唯一的天然衛星，陪伴地球已經超過45億年。它對地球地軸指向、自轉穩定、周期潮汐、夜晚照明等有着巨大意義。
由于地球強大引力的影響，月球也付出了很大代價：地球将它的自轉周期減慢為與圍繞地球公轉周期完全一樣，也就是潮汐鎖定。
在這種效應下，我們在地球上永遠沒法直接看到月球背面。在過去的60年内，人類已經發射了超過百個月球探測器，其中有65個月球着陸器，但由于月球整體的阻攔，背面成了地面通信和測控的禁區，即便到了載人航天時代，也僅有非載人的環繞月球軌道器和載人的阿波羅号看到過月球背面，從未有宇航員或探測器就位探測過這一片區域。
正因如此，人類關于月球背面的傳言甚嚣塵上。月球背面有外星人基地，有外星人飛船，還有三眼外星人屍體……這些傳言甚至出現在各種科幻作品中，演繹着各種充滿想象力的故事。
8月15日國防科技工業局消息，“嫦娥四号”月球車按計劃将于今年12月随“嫦娥四号”月球探測器一起，執行世界首次月球背面着陸探測任務。
“鵲橋”相連
“從表面上看，在月球背面和正面着陸在‘落’月本質上沒有區别，但實際上，實現在月球背面軟着陸和巡視探測，是工程技術和空間科學的雙重跨越和創新。”中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁告訴《小康》記者。
要去月球背面并不容易，首當其沖的一大難題就是“通信”——人類在地球上不僅從未見過月球背面，通信信号也會被阻隔。
解決通信難題最好的辦法就是在地月拉格朗日L2點布置一顆中繼衛星，距離月球大約6萬至8萬公裡。L2點本身與地球之間也被月球遮擋了，不過地球和月球引力可以使中繼衛星沿着圍繞L2的所謂光暈軌道運行，這樣就可以同時“看到”月球背面和地球，為嫦娥四号着陸器和月球車在月球背面軟着陸和月面工作提供信号傳輸和測控支持。
就在今年5月21日，我國在西昌衛星發射中心用長征四号丙運載火箭，成功将探月工程嫦娥四号任務鵲橋号中繼星發射升空。鵲橋号中繼星是世界首顆運行于地月拉格朗日L2點的通信衛星，将為年底擇機實施的嫦娥四号月球探測任務提供地月間的中繼通信。
建起連接地球和月球、跨越40多萬公裡的“星際穿越”通信鍊路考驗的不隻是設計上科學合理，更要求工作時穩定可靠，為此，提前進入戰鬥位置的“鵲橋”将全面開展中繼通信功能的測試，進一步磨合自身所攜帶的各路“新式武器”，力保在長達三年的壽命期間時刻保持最佳狀态。
多安全備份遙測遙控指令設計是中國空間技術研究院所屬空間電子信息技術研究院技術人員針對“鵲橋”特有工作環境的首創之舉，通過多重備份的方式，給遠在天邊的“鵲橋”多部“手機”，地面工作人員可以同時給這幾部“手機”打電話，發出相同的遙測指令，有效規避了因為距離遠或其他未知因素造成的信号中斷、信息傳送不準确等問題。
吳偉仁介紹說，“鵲橋”還裝備了空間電子信息技術研究院研制的4.2米口徑的高增益傘狀抛物面天線，這是人類深空探測任務史上最大口徑的通信天線，采用整星零動量控制方式，可以實現對地、對月、對日和對慣性空間任意目标指向與跟蹤的三軸穩定控制，為着陸器、巡視器與地面站之間的測控與數據傳輸提供了有力支撐。
月球車什麼樣？
談及嫦娥四号對于科技發展的意義，吳偉仁表示，由于月球正面屏蔽了地球的無線電幹擾，月球背面的電磁環境幹淨，為開展空間科學領域最前沿的低頻射電天文觀測與研究提供了理想場所。吳偉仁說：“嫦娥四号還将充分利用月球背面最古老的月殼岩石獨特條件開展地質特征勘查，有望在國際上建立集地形地貌、淺層結構、物質成分于一體的綜合地質剖面和演化模型，獲得對月球早期演化曆史的新認知。”
嫦娥四号承載着“前無古人”的探測任務，對于嫦娥四号月球車的要求自然也更高。8月15日，嫦娥四号任務月球車全球征名活動啟動儀式在京舉行，嫦娥四号月球探測器——着陸器和月球車外觀設計構型是征名儀式現場引人矚目的明星，這是其第一次在公衆面前亮相。
單純從外觀來看，嫦娥四号月球車與姊妹嫦娥三号月球車“玉兔”頗為類似。對此，中國探月工程副總指揮、國家國防科工局探月與航天工程中心主任劉繼忠在儀式現場做了說明：“一方面，嫦娥四号月球車基本保持了‘玉兔’的相關特點；另一方面，針對月球背面複雜的地形條件、中繼通信新的需求和科學目标的實際需要等因素，它被做了适應性更改，其有效載荷配置也進行了适當調整。”
在溫度控制防護方面，為了保證所有設備在月夜零下180攝氏度的環境中不被凍壞，專門配置了同位素熱源為儀器設備供熱。吳偉仁介紹，更好迎戰晝夜極熱極冷的月面環境，是嫦娥四号月球車升級提高的重要方面之一。
在科學載荷方面，嫦娥四号月球車延續了“玉兔”當年探月國産“三大件”，即全景相機、紅外成像光譜儀和測月雷達。除此之外，嫦娥四号月球車還有一個“殺手锏”，那就是與瑞典合作的中性原子探測儀，這将是人類探月史上首次在月表開展這項探測活動。
特别值得一提的是，載重量方面，嫦娥四号月球車總重量約140公斤，是到目前為止全球最輕的月球車。
孩子們的“探月”
就在8月15日嫦娥四号月球車發布的當天，一群五六歲的孩子成為了發布會上的焦點，他們圍在吳偉仁院士的身邊，了解嫦娥四号月球車的工作原理，并提出不乏深奧的問題。
原來這些孩子都來自“中國探月科普營”的小營員。
将最前沿的航天科技工程與孩子們的科普教育相結合，一直是中國航天工程的特色。早在2013年6月20日，神十航天員王亞平就在中國首個目标飛行器天宮一号上為中小學生授課。這是中國利用載人航天活動普及航天知識的一次生動嘗試，進一步激發了廣大中小學生對宇宙空間的向往、對學習科技知識的熱情。
習近平總書記曾說過：“科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼，要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置。沒有全民科學素質普遍提高，就難以建立起宏大的高素質創新大軍，難以實現科技成果快速轉化。”
由國家國防科工局探月與航天工程中心聯合中國關心下一代工作委員會，共同組織的“中國探月科普營”是中國探月工程在科普教育上的又一次創舉。
小營員的家長們在接受《小康》記者采訪時表示，中國探月科普營為孩子們創造了很好的學習模式，也大大增強了他們的學習興趣。小營員們都說，長大要當航天科學家、航天員，為祖國航天事業做出貢獻。
中國探月科普營負責人張悅表示，中國探月科普營就是要為孩子們解密最尖端、深奧的科學，讓航天、探月真正“接地氣”，給孩子們帶來實實在在的科學知識，激發他們對科學的興趣。張悅說：“未來，‘中國探月科普營’将在科普課程，科普競賽，航天城、飛控中心、衛星發射基地研學等方面形成科普傳播的矩陣，讓更多的青少年接觸到中國的航天科學。”
8月15日當天，“中國探月科普營”的小營員們還代表中國少先隊，提出了全國前十份“嫦娥四号月球車”的征名提案。一位小營員告訴記者，他對月球背面感到非常好奇，他心目中的嫦娥四号任務月球車應該叫“夢想号”，“因為探索月球背面是我的夢想，是大家的夢想，是全人類的夢想”。