作為嫦娥三號的備份，按照最初的設計，嫦娥四號應該和嫦娥三號應該是一對雙胞胎姐妹。在嫦娥三號探月的任務成功後，在科學家們的堅持下，嫦娥四號也有了新任務——去從來沒有人去過的月球背面。當然，科學家們根據這一目標改進了嫦娥四號。這次，“四姐”和“三姐”有哪些相同和不同呢？

日前，中國科學院國家空間科學中心副主任、中科院月球與深空探測總體部主任鄒永廖告訴《中國科學報》記者，在採用嫦娥三號平台的基礎上，嫦娥四號根據科學目標做了一些調整，分別取消、新研製和繼承了多台載荷。

取消兩台：月基光學望遠鏡、極紫外相機

觀天、看地和測月，是嫦娥三號的科學目標。在“觀天”方面，嫦娥三號採用了一台月基光學望遠鏡，實現了在月球上仰望星空。2016年，科學家利用月基光學望遠鏡觀測到由物質交流而成的半相接雙星，對研究雙星系統的物理特性提供了重要證據。

鄒永廖介紹，這台月基光學望遠鏡目前仍然在工作，因此嫦娥四號沒有再搭載月基光學望遠鏡。

在“看地”方面，嫦娥三號採用了極紫外相機，實現了首次在月球上，對地球的大視野定點觀測，發現地球等離子層形狀類似“多納圈”。科學家們還利用一次磁層亞暴期間的數據，發現了等離子體層存在的3個明顯的凸起結構，相當於“多納圈”在某些部位變胖了。

“嫦娥四號在月球背面著陸並開展探測，因此對地球觀測的極紫外相機也取消了。”鄒永廖表示。

新研製一台：低頻射電頻譜儀

針對嫦娥四號月基低頻射電天文觀測研究的科學目標，科學家為嫦娥四號新研製了低頻射電頻譜儀。

鄒永廖介紹，這是一台我國自主研製的科學載荷，將安裝在著陸器上，利用月球背面沒有地球電磁波干擾、天然“潔淨”的環境，在月晝期間對太陽低頻射電特徵進行探測，對月表低頻輻射環境進行探測，研究太陽爆發、著陸區上空的月球空間環境。

國際合作三台：中性粒子輻射劑量探測儀、中性原子探測儀、低頻射電探測儀

針對月基低頻射電天文觀測研究和月面中子輻射劑量、中性原子等月球環境探測研究的科學目標，還搭載了低頻射電探測儀、中性粒子輻射劑量探測儀、中性原子探測儀等三台載荷。“這三台載荷都是通過國際合作研製的，分別與荷蘭、德國和瑞典合作。”鄒永廖指出。

其中，搭載在中繼星上的低頻射電探測儀，與安裝在著陸器上的低頻射電頻譜儀屬同類型科學載荷，科學家們將對二者獲取的探測數據開展聯合研究。此外，該載荷也可以對來自太陽系行星的低頻射電場進行觀測，並“聆聽”來自宇宙更深處的“聲音”。

月球車上攜帶的中性原子探測儀，則將對解決太陽風與月表相互作用機制、月表逃逸層的形成和維持機制等關鍵科學問題有著重要的意義。

而安裝在著陸器上的中性粒子輻射劑量探測儀，能探測著陸區的輻射劑量，有助於科學家們對月表輻射環境進行評估，提供相應輻射防護的依據。

近年來，我國探月工程取得的成就引起了全世界科學家的關注。隨著探月工程的不斷推進，我國的探月工程特別是科學研究成果越來越受到國際同行的高度關注和認可。“在許多國際高層次的學術研討會上，與中國探月工程相關的學術報告引起了很大的反響。”鄒永廖表示。

繼承五台：降落相機、全景相機、地形地貌相機、測月雷達、紅外成像光譜儀

嫦娥四號搭載了和嫦娥三號一樣的五台載荷，即降落​​相機、全景相機、地形地貌相機、測月雷達、紅外成像光譜儀。

其中，降落相機在降落過程中對整個著陸區地形地貌進行連續拍攝，全景相機和地形地貌相機則主要對著陸區周邊地形地貌進行拍攝。

測月雷達旨在對巡視路線上月球表層進行探測。嫦娥三號就依靠測月雷達開展了“邊走邊探”的工作，完成了首幅月球地質剖面圖，揭示了嫦娥三號著陸區的地質結構和地質演化過程，並發現了一種新的岩石類型。據鄒永廖介紹，根據巡視就位探測研究，中國科學家發現在探測區域曾經發生了至少三次玄武岩噴發事件。“基於這些發現，中國科學家們提出了這一區域火山作用歷史的新理論模型。”他說。

此外，紅外光成像譜儀搭載在月球車上，則主要獲取礦物和化學元素。

“我們期待，嫦娥四號各探測器工作的時間越長越好，獲取的科學數據越多越好。”鄒永廖表示。