北京時(shí)間9月25日凌晨，國(guó)際科學(xué)期刊《自然•通訊》(Nature Communications)在線發(fā)布我國(guó)月球探測(cè)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要成果。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)李春來(lái)研究員領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)利用嫦娥四號(hào)數(shù)據(jù)精確定位了嫦娥四號(hào)(CE-4)的著陸位置，并再現(xiàn)了嫦娥四號(hào)的落月過(guò)程。

在嫦娥四號(hào)任務(wù)之前，人類在60年來(lái)的月球探測(cè)歷程中成功實(shí)施了20次月面軟著陸，全部位于朝向地球的月球正面。探測(cè)器下降軌跡和著陸點(diǎn)位置可以通過(guò)地面設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。

2019年1月3日，嫦娥四號(hào)探測(cè)器在月球背面馮·卡門(mén)撞擊坑內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次月球背面軟著陸。由于月球的遮擋，地面設(shè)備無(wú)法進(jìn)行跟蹤實(shí)現(xiàn)對(duì)月球背面軟著陸探測(cè)器的直接或間接無(wú)線電測(cè)量，利用中繼星回傳地面的遙測(cè)參數(shù)(包括探測(cè)器高度，加速度和姿態(tài)等信息)又非常有限，精確重構(gòu)探測(cè)器下降軌跡和著陸點(diǎn)精確定位受到了極大的影響。而基于影像的定位技術(shù)，是月球背面進(jìn)行著陸點(diǎn)精確定位的一種有效手段。

李春來(lái)團(tuán)隊(duì)與中國(guó)空間技術(shù)研究院合作研究，利用中國(guó)自主研制的嫦娥二號(hào)(CE-2)高分辨率地形數(shù)據(jù)，結(jié)合嫦娥四號(hào)下降過(guò)程和月面探測(cè)期間獲得的多源影像數(shù)據(jù)，精細(xì)重構(gòu)了嫦娥四號(hào)在月球背面粗避障和精避障等自主導(dǎo)航降落過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了探測(cè)器的精準(zhǔn)定位。

嫦娥四號(hào)降落相機(jī)拍攝的影像圖會(huì)在著陸后通過(guò)“鵲橋”中繼衛(wèi)星傳回地球。科研人員利用這些圖像對(duì)嫦娥四號(hào)著陸軌跡進(jìn)行重構(gòu)，并在三維空間中繪制了探測(cè)器的下降軌跡，位置精度可以達(dá)到1m左右。根據(jù)解算的cm分辨率地形數(shù)據(jù)和導(dǎo)航相機(jī)拍攝的圖像，文章指出嫦娥四號(hào)著陸在一個(gè)退化撞擊坑的緩坡上，距離北邊一個(gè)直徑25米的撞擊坑邊緣僅有8.35m，且著陸點(diǎn)周圍共有五個(gè)撞擊坑。嫦娥四號(hào)的著陸點(diǎn)為東經(jīng)177.5991°，南緯45.4446°，高程-5935米，并在空間分辨率7m、5m、1m、10cm和5cm的月球影像和地形數(shù)據(jù)上進(jìn)行了精確識(shí)別。

李春來(lái)表示，這一研究成果不僅為嫦娥四號(hào)著陸器和玉兔二號(hào)月球車開(kāi)展科學(xué)探測(cè)提供了背景信息和位置基準(zhǔn)，是月球背面控制點(diǎn)研究、高精度月球測(cè)繪的基礎(chǔ)，也將為我國(guó)未來(lái)深空探測(cè)任務(wù)(例如，小行星附著、火星軟著陸)提供技術(shù)支持。

據(jù)了解，月球表面軟著陸的動(dòng)力下降是一個(gè)時(shí)間短、速度變化快的過(guò)程, 難以依靠地面實(shí)時(shí)控制，通常只能采用探測(cè)器自身攜帶的敏感器自主實(shí)現(xiàn)測(cè)控。為了掌握探測(cè)器自主控制的效果，建立任務(wù)規(guī)劃和科學(xué)探測(cè)的位置基準(zhǔn)，重構(gòu)探測(cè)器動(dòng)力下降段軌跡和精確確定著陸點(diǎn)位置具有重要的工程和科學(xué)意義，一直是行星探測(cè)中關(guān)注的焦點(diǎn)之一。