作者：思航,、南山,、譚浩

編輯：Yuki

北京時間2019年1月21日中午,，一場月全食即將在地球上演。來自中國的嫦娥三號也即將迎來第十次月食的考驗,。經(jīng)常在地球上圍觀月食的你,，有沒有想過，月球探測器眼中的月食會是怎樣的情景,？月食的到來又會給月面工作五年的嫦娥三號,，以及剛抵達(dá)月背不久的嫦娥四號帶來什么影響呢？

作為人類首顆成功軟著陸月球背面的探測器,，嫦娥四號眼中的月食會是什么樣,？圖片來源：航天科技集團(tuán)

月上一天，地上一月

大家都知道,，月球是地球唯一的天然衛(wèi)星,。而在地球上，任何地方和時刻,，我們都只能看到月球的“正臉”（月球一直朝向地球的一面）,，而不能看到月球的背面。

這是由于月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期,，和月球自身自轉(zhuǎn)的周期相同（均為27.32天）導(dǎo)致的,，在天文學(xué)當(dāng)中，這種現(xiàn)象被稱為“潮汐鎖定”,。

但是這個周期是相對于背景恒星而言的,，由于地球還在繞太陽公轉(zhuǎn)，在這27天中地球繞太陽又轉(zhuǎn)了約27度,，繼續(xù)把這27度追回來,，共需要29.53天，這就是月相變化的周期（朔望月）,。

著陸在月球的探測器,，感受到的就是這樣的日變化規(guī)律，接近15天的白晝,，然后是15天的黑夜,。

你看到的月食

地球的陰影有時會投射到月球表面，形成月食,。整個月食過程要經(jīng)歷半影食始——初虧——食既——食甚——生光——復(fù)原——半影食終,。

2018年1月31日的月全食。圖片來源：@Steed的圍脖 拍攝

一次典型的月全食開始前,，正是地球的黃昏滿月時分,。月球會先進(jìn)入地球的半影，這時月球亮度幾乎沒有變化,，因為大部分陽光還能夠照到月面,，天文學(xué)上將這個時刻稱為半影食始,。

然后，地球的本影開始吞噬月球,，即初虧,。接著，月亮被地球陰影吞沒,，只有地球大氣的微光還照耀著黯淡的月面,，這個時刻叫做食既。

由于地球大氣吸收了其他顏色的光線,，只有紅光到達(dá)月面，因此有時會出現(xiàn)血月現(xiàn)象,。

當(dāng)太陽,、地球、月亮近似在一條直線上,，這個時刻被稱為食甚,。不過這時地球上的觀察者并沒有感覺到有什么特別的變化，依舊是一輪血月掛天際,。

月球馬上要從地球的本影中逃出,，正常月面開始顯現(xiàn)，此時被稱為生光,。等到月球完全從本影中走出來,，那時月亮重新把清輝灑向大地，這一時刻叫做復(fù)原,。

北京藝能文化公司譚浩先生繪制,。

地球上看，似乎月食已經(jīng)結(jié)束了,，實際上等月亮完全離開地球的半影（半影食終）,，整個月食才真正結(jié)束。

一次典型的月食,，地球上看到月亮從開始有缺口到缺口完全消失的時間大約是四小時,，而月面完全昏暗的時間大約兩小時。

嫦娥三號眼中的“月食”

上面說的這些,，都是你在地球上觀看月食的感受,，而五年前著陸在月面雨海西北部的月球探測器——嫦娥三號經(jīng)歷的月食不完全是這樣的。它感受到的是巨大的地球把太陽遮擋的過程,，可以稱作是一次日食,！

初虧后，嫦娥三號感受到了陽光的減弱,，太陽電池片輸出的電流有了些許的減小,。接著電流進(jìn)一步減小,，月壤的溫度也開始降低，蒼涼的月面似乎感受到了一段短暫黑暗不可避免地即將到來,。

隨著日食食既到來,，著陸點進(jìn)入到地球巨大的本影中，電池片也完全停止了電流輸出,。探測器感受到周圍一片黑暗,，但遙望天空，卻別有一番“景致”——巨大的黑盤（地球）遮擋了太陽,，黑盤周圍紅光旖旎,，霞?xì)馍v——那就是地球大氣折射來的紅光。

嫦娥眼中的月食,。

食既到食甚再到生光,，持續(xù)三個小時后，陽光重新普照月面,，探測器重獲光照,。到了日食復(fù)原時刻，陽光完全恢復(fù)正常,，一次持續(xù)五小時的日食結(jié)束,，探測器逐漸“滿血復(fù)活”。

嫦娥三號如何迎接“日食”,？

地球上的人們不會感覺到月食對自己的影響,，但對月球上的探測器來說，情況就大不相同了,。為了應(yīng)對“日食”期間失去日光和溫度驟降的問題,，探測器必須要做些“準(zhǔn)備工作”。

由于“日食”期間太陽電池功率輸出不足,，需要提前把蓄電池充滿,，為了保證設(shè)備的溫度，還要提前對設(shè)備進(jìn)行加熱,，提高探測器的溫度水平,。

嫦娥3號。圖片來源：CNSA

這還不夠,，嫦娥三號發(fā)射之前,，師傅們?yōu)樗鼘ｉT設(shè)計了特殊的工作模式，在日食之前半小時利用流體回路（流動的工質(zhì)是氨）把同位素釋放出的熱能引入艙內(nèi),，為設(shè)備加熱,，生光之后半小時，流體回路截止，避免溫度過高,。為了防止設(shè)備溫度過高或者過低,，什么時候啟動、關(guān)閉流體回路是一個重要的決策點,。

這樣的方法已經(jīng)幫助嫦娥三號著陸器度過了九次月食（對探測器而言其實更準(zhǔn)確的說法是日食）,。沒有陽光的短暫時間，師傅們還曾利用著陸器上的月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡開展探測活動,，觀測了無光照情況下的星空,。2019年1月21日，嫦娥三號將要迎來第十次月食的考驗,。

嫦娥四號取消月食工作模式

可是,，同樣是月球探測器，不久前著陸月球馮·卡門撞擊坑的嫦娥四號,，竟然取消了月食工作模式,，這是師傅們的疏忽嗎,？

當(dāng)然不是,，由于嫦娥四號落在月球的背面,，發(fā)生月食的時候,，正是農(nóng)歷十五左右,，月球的正面陽光普照,，背面卻是暗夜,，探測器此時已經(jīng)進(jìn)入休眠,，要持續(xù)睡上大約十六,、七天，也就是說,，嫦娥四號完全看不到月食,。這期間發(fā)生的月食，對嫦娥四號也不會有任何影響,，所以就不用考慮設(shè)計月食模式了,。