高考考點:人類首次嫦娥四號成功登陸月背

　　2019年1月3日上午10點26分，“嫦娥四號”探測器成功著陸在月球背面東經177.6度、南緯45.5度附近的預選著陸區，并通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖，揭開了古老月背的神秘面紗。

　　而此次任務實現了人類探測器首次月背軟著陸、首次月背與地球的中繼通信。這對我國航天事業的發展起到了巨大的作用也是一起重大的進步。

　　作為高三生的我們，在為祖國感到自豪的同時，可別忘了“嫦娥四號”的背后還隱藏著許多的高考知識點，今天高考君為大家整理了一系列有關“嫦娥四號”的高考知識點，說不定下次考試或者高考就考到了呢？

　　“嫦娥”登月中的政治知識

　　一、【時政背景】

　　2018年12月8日2時23分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功發射嫦娥四號探測器，開啟了月球探測的新旅程。

　　嫦娥四號探測器后續將經歷地月轉移、近月制動、環月飛行，最終實現人類首次月球背面軟著陸，開展月球背面就位探測及巡視探測，并通過已在使命軌道運行的“鵲橋”中繼星，實現月球背面與地球之間的中繼通信。

　　嫦娥四號任務的工程目標：一是研制發射月球中繼通信衛星，實現國際首次地月拉格朗日L2點的測控及中繼通信；二是研制發射月球著陸器和巡視器，實現國際首次月球背面軟著陸和巡視探測。

　　嫦娥四號的科學任務主要是：開展月球背面低頻射電天文觀測與研究；開展月球背面巡視區形貌、礦物組分及月表淺層結構探測與研究；試驗性開展月球背面中子輻射劑量、中性原子等月球環境探測研究。

　　為增進國際交流與合作，擴大開放共享，嫦娥四號任務中，與荷蘭、德國、瑞典、沙特開展了4項科學載荷方面的國際合作，搭載了3項由哈爾濱工業大學、中山大學、重慶大學等國內高校研制的科學技術試驗項目。

　　嫦娥四號任務于2016年1月經國務院批準正式實施，包括中繼星和探測器兩次任務。“鵲橋”中繼星于2018年5月21日在西昌衛星發射中心由長征四號丙遙二十七運載火箭成功發射，進入環地月拉格朗日L2點使命軌道，目前狀態正常。

　　探月工程重大專項由國防科工局牽頭組織實施。嫦娥四號任務由工程總體及探測器、運載火箭、發射場、測控、地面應用五大系統組成。其中，工程總體由國防科工局探月與航天工程中心承擔；中繼星、探測器、運載火箭分別由中國航天科技集團有限公司中國空間技術研究院、中國運載火箭技術研究院、上海航天技術研究院研制生產；發射和測控任務由中國衛星發射測控系統部負責；地面應用系統由中國科學院國家天文臺承擔，有效載荷由中國科學院和中國航天科技集團有限公司相關單位研制。此次發射任務是長征系列運載火箭的第294次發射。

　　二、【考點鏈接】

　　1、經濟生活

　　（1）財政的作用。探月工程是一個高風險的高新技術產業，耗資巨大，我國政府承擔了整個工程的全部研發費用，體現了財政具有調節資源配置的作用。

　　（2）科學的宏觀調控是社會主義市場經濟的基本特征之一。探月工程重大專項由國防科工局牽頭組織實施。嫦娥四號任務由工程總體及探測器、運載火箭、發射場、測控、地面應用五大系統組成，嫦娥四號成功發射，集中體現了社會主義國家能集中人力物力辦大事的優勢。

　　（3）嫦娥四號探測器的成功發射，背后是國防科工局、中國航天集團有限責任公司諸多國有企事業單位的默默奉獻，顯示了我國國有經濟的巨大實力。鞏固和發展、壯大國有經濟，對于增強綜合國力，引領科技進步，保障國家安全，發展戰略性新興產業具有關鍵作用。

　　（4）創新驅動發展戰略。嫦娥四號探測器后續將經歷地月轉移、近月制動、環月飛行，最終實現人類首次月球背面軟著陸，開展月球背面就位探測及巡視探測，并通過已在使命軌道運行的“鵲橋”中繼星，實現月球背面與地球之間的中繼通信。這些工程的順利實施，無不體現我國科技創新的最新成果。

　　2、政治生活

　　（1）我國的國家性質。我國是人民民主專政的社會主義國家,其本質是人民當家作主。我國重視航天事業的發展,是于綜合國力競爭和實現社會主義現代化目標的需要,也是基于全面建成惠及全體中國人民的全面小康社會的需要。

　　（2）政府的職能、宗旨和原則。近年來,我國政府重視航天事業的發展,對航天事業實行了投資政策傾斜和其他政策措施。這是我國政府組織社會主義經濟建設、文化建設職能的體現,也表明我國政府是人民的政府,堅持為人民服務的宗旨和對人民負責的原則。

　　（3）黨的領導。中國探月工程是黨中央的重大戰略部署，體現中國共產黨是中國特色社會主義事業領導核心。

　　（4）國家利益是國際關系的決定因素，共同利益是國家間合作的基礎。嫦娥四號任務中，與荷蘭、德國、瑞典、沙特開展了4項科學載荷方面的進行國際交流合作，擴大共享。

　　（5）當今世界的主題。和平與發展是當代世界的主題。嫦娥四號的成功發射表明中國人能夠在人類探索外層空間的偉大事業中有所創造、有所作為,為促進人類科技進步,推進人類和平與發展的崇高事業做出應有的貢獻。

　　（6）國際競爭的知識。國際競爭的實質是以經濟和科技為基礎的綜合國力的較量。我國探月工程的成功推進，既是我國科技實力的展示，又表明我國綜合國力的提高。

　　3、文化生活

　　（1）文化越來越成為民族凝聚力和創造力的重要源泉,越來越成為綜合國力競爭的重要因素。嫦娥四號成功發射是中國太空計劃的最新一步,也是中國全球地位不斷提升的標志。有利于提高我國文化軟實力,增強文化國際競爭力。

　　（2）文化與經濟相互交融、相互影響。在嫦娥四號任務發射過程中,中國航天科工的技術產品再次發揮突出作用。這表明在經濟發展中,科學技術的作用越來越重要,文化生產力在現代經濟的總體格局中的作用越來越突出。

　　（3）大力弘揚民族精神。航天精神展示了中華民族精神的基本內涵，是中華民族精神在社會主義革命和建設時期的豐富和發展。弘揚航天精神是提高全民族綜合素質和增強我國國際競爭力的要求。

　　4、生活與哲學

　　（1）事物發展是前進性和曲折性的統一。我們既要對事物的發展前途充滿信心,又要對前進道路上的困難有足夠的思想準備。“嫦娥四號”探測器產品和技術都是新的,又是第一次執行任務,風險極大。因而,要準備走曲折的道路。

　　（2）尊重客觀規律和發揮主觀能動性相結合。“嫦娥四號”探測器的發射成功,既尊重了客觀規律,又發揮了人的主觀能動性。中國航天工程的成功實踐告訴我們,發揮主觀能動性是取得事業成功的重要因素。

　　（3）辯證的否定觀。辯證的否定觀要求我堅持辯證法的革命精神和批判性思維,樹立創新意識,不斷進行創新。我國航天工程在比較短的時間里不斷取得歷史性突破,一個極其重要的原因在于,中國航天人敢于攻堅、勇于創新。

　　（4）聯系的觀點。嫦娥四號任務由工程總體及探測器、運載火箭、發射場、測控、地面應用五大系統組成，要求各個系統間相互協調互相配合，以優化的秩序構成整體，實現1+1>2的效果。通過“鵲橋”中繼星，實現月球背面與地球之間的中繼通信，體現了聯系是客觀的，但人可以根據事物固有的聯系，改變事物的狀態，建立新的具體聯系。

　　（5）可知論。意識能夠正確認識客觀事物，通過嫦娥四號探測器，可以完成月球背面低頻射電天文觀測與研究及月球背面巡視區形貌、礦物組分及月表淺層結構探測與研究等科學任務。

　　（6）實踐和認識的關系。實踐是認識的基礎，通過嫦娥四號探測器的探測，我們可以獲得很多月亮背面的新知，體現了實踐是認識的來源。

　　（7）量變與質變關系。我國計劃在2020年前按“繞、落、回”的發展思路分3期組織實施，實現探月工程既定目標。

　　“嫦娥”登月中的物理知識

　　嫦娥四號首先從地球以大于第一宇宙速度7.9km/s的速度發射，經過多次變軌，達到了拉格朗日點，對于地月系統，到達拉格朗日點的含義就是，探測器相對于地球月球組成的系統保持相對靜止，也就是說，地球和月球對探測器的萬有引力之和力，是探測器環繞地球的向心力。

　　并且，探測器的周期和月球環繞地球的周期一致，形成了拉格朗日點相對靜止的意義。關于變軌以及拉格朗日點這種類型，在下面的兩道題中有所體現：

　　1.探測器繞月球做勻速圓周運動，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運動，關于變軌后探測器運行的情況，下列說法正確的是（　　）

　　A．線速度變小

　　B．角速度變小

　　C．軌道半徑變大

　　D．向心加速度變大

　　探測器繞月球做勻速圓周運動，根據萬有引力等于向心力，得G=mr=m=mω2r=ma

　　解得：T=2π，v=，ω=，a=，選D

　　2.2011年8月,“嫦娥二號”成功進入了環繞“日地拉格朗日點”的軌道，我國成為世界上第三個造訪該點的國家。如圖所示,該拉格朗日點位于太陽和地球連線的延長線上,一飛行器處于該點，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動，則此飛行器的

　　A．線速度大于地球的線速度

　　B．向心加速度大于地球的向心加速度

　　C．向心力僅由太陽的引力提供

　　D．向心力僅由地球的引力提供

　　根據剛才的說明，AB正確，CD錯誤。

　　接下來，在著陸月球前，先圍繞月球，在其附近軌道做勻速圓周運動。月球對嫦娥四號的萬有引力提供向心力。而這個考點，在高考中萬有引力板塊，屬于比較重點的部分。下面就這個知識點，我們選取一道例題進行講解。

　　3.質量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運動視為勻速圓周運動。已知月球質量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉的影響，則航天器的（　　）

　　A．線速度v=     B．角速度ω=

　　C．運行周期T=2π     D．向心加速度a=

　　根據萬有引力提供衛星做圓周運動的向心力和萬有引力等于重力得出：

　　A、G得v=，故A正確；

　　B、mg=mω2R得ω=，故B錯誤；

　　C、T=得T=2π，故C錯誤；

　　D、a==G，故D正確。

　　圍繞月球做勻速圓周以后，不斷地進行減速，當速度小于月球的第一宇宙速度（注意不是7.9km/s）的時候，再次反向推進減速，最后著陸到月球表面。

　　嫦娥四號的成功發射，標志著中國航天技術已經處于世界領先行列。許多國家幾代人的努力，被中國航天實現了超越。并且中國承諾將和全人類一起共同解開宇宙的無窮奧秘。

　　而至于這塊在高考中的知識點，主要集中于，上述的變軌問題，萬有引力公式問題，拉格朗日點問題。

　　對于變軌問題，可以牢記一句口訣， 高軌低速大周期，它適用于一切對于單一中心天體運動的情況，但對于雙星問題不適用。 拉格朗日點問題，也不可以使用高軌低速大周期的口訣。因為探測器的周期和月球周期是一致的，而軌道不一致，應牢記合力充當向心力。而對于萬有引力定律公式問題是最經常出現的內容，只記住一個原則，萬有引力充當向心力，對于嫦娥四號的熱點問題，就可以迎刃而解了。

　　4.在新型運載火箭設計成功后，需要選擇一種合適的燃料，請從下表中選擇合適的燃料，并說明原因，并進一步設想由所選燃料帶來的需要解決的技術問題。

　　①所選燃料：___

　　②原因：___

　　③需要解決的技術問題：___

　　④解決方法：___

　　根據表中數據可知，氫的熱值最大，所以運載火箭采用液態氫做為火箭的燃料；

　　相同質量氫氣與液態氫的體積相差很大，為了減小燃料的體積，需要使氫氣液化，使氣體液化有兩種方式：降低溫度、壓縮體積；運載火箭中使氫氣液化的方法是在常溫下壓縮體積。

　　故答案為：①氫；②液態氫具有較大的熱值；③使氫氣液化；④壓縮體積。

　　關于月亮的語文知識

　　關于月亮的詩詞

　　《霜月》 李商隱

　　初聞征燕已無蟬，

　　百尺樓臺水接天。

　　青女素娥俱耐冷，

　　月中霜里斗嬋娟。

　　此詩寫深秋月夜景色，然不作靜態描寫，而借神話傳說宛言月夜冷艷之美。首句以物候變化說明霜冷長天，深秋已至；次句言月華澄明，天穹高迥；三四句寫超凡神女，爭美競妍。全詩以想象為主，意境清幽空靈，冷艷絕俗。詩人的筆觸完全在空際點染盤旋，詩境如海市蜃樓，彈指即逝；詩的形象是幻想和現實交織在一起而構成的完美的整體。詩人將靜景活寫，前兩句生發出了后兩句想象中的意境，栩栩然傳達了一種生動而優美的景象。

　　《水調歌頭·明月幾時有》 蘇軾

　　明月幾時有？把酒問青天。

　　不知天上宮闕、今夕是何年？

　　我欲乘風歸去，又恐瓊樓玉宇，

　　高處不勝寒。

　　起舞弄清影，何似在人間？

　　轉朱閣，低綺戶，照無眠。

　　不應有恨、何事長向別時圓？

　　人有悲歡離合，月有陰晴圓缺，

　　此事古難全。

　　但愿人長久，千里共嬋娟。

　　這首詞以月起興，與其弟蘇轍七年未見之情為基礎，圍繞中秋明月展開想象和思考，把人世間的悲歡離合之情納入對宇宙人生的哲理性追尋之中，反映了作者復雜而又矛盾的思想感情，又表現出作者熱愛生活與積極向上的樂觀精神。詞作上片問天反映執著人生，下片問月表現善處人生。落筆瀟灑，舒卷自如，情與景融，境與思偕，思想深刻而境界高逸，充滿哲理，是蘇軾詞的典范之作。

　　《泊船瓜洲》 王安石

　　京口瓜洲一水間，

　　鐘山只隔數重山。

　　春風又綠江南岸，

　　明月何時照我還？

　　詩中首句通過寫京口和瓜洲距離之短及船行之快，流露出一種輕松、愉悅的心情；第二句寫詩人回望居住地鐘山，產生依依不舍之情；第三句描寫了春意盎然的江南景色；最后以疑問語氣結尾，借明月再一次強調了對故鄉的思念。全詩不僅借景抒情，寓情于景，而且在敘事上也富有情致，境界開闊，格調清新。

　　關于月亮的美稱

　　1、臂如銀鉤，這是指懸掛在天空的彎彎弦月。

　　2、銀兔，這是借代月宮里那只搗藥的玉兔，來指銀色的月兒。

　　3、玉蟾，玉的意思同上。蟾是指蟾蜍，也就是我們常說的癩蛤蟆。古代最早傳說，月宮里沒有嫦娥，而是有一只三條腿的玉色蟾蜍。用玉色蟾蜍指代月亮。

　　4、冰鑒，冰就是指水結的透明而冰涼的結晶體。鑒，古人指鏡子，這里比喻圓圓的月亮仿佛一面冰鏡，剔透而冰冷。

　　5、玉壺，這是南宋詞人辛棄疾《青玉案?元夕》中所言：“鳳簫聲動，玉壺光轉，一夜色龍舞。”指皎潔的月亮像一把美玉制成的酒壺，在元旦夜空里緩緩游動，把光輝灑向人間，仿佛在向人間傾灑美酒，裝點著節日的喜慶。

　　6、玉盤，比喻滿月像一只玉質的盤子。

　　7、玉弓，前面的蟾輪、冰鑒、玉鑒、冰輪、玉盤都是形容滿月，這里的玉弓特指彎月，如同玉質的弓。

　　8、素娥，指的就是嫦娥，不過特指她的衣養是素色，也就是沽白色，這正是月亮的色澤。用神話的女仙來指代月亮，更使月亮充滿了超凡脫俗的意味。

　　“嫦娥”登月中的地理知識

　　衛星發射基地的區位選擇

　　我國衛星發射基地有：酒泉衛星發射中心、西昌衛星發射中心、太原衛星發射中心，文昌衛星發射中心。

　　酒泉衛星發射中心位于中國西北部內蒙古阿拉善旗與甘肅省酒泉市之間，海拔1000米，始建于1958年10月，占地面積約2800平方公里。該地區地勢平坦，人煙稀少，屬內陸及沙漠性氣候，年平均氣溫8、7攝氏度，相對濕度為35%－55%，常年干燥少雨，春秋兩季較短，冬夏兩季較長，一年四季多晴天，云量小，日照時間長，生活環境艱苦，但可為航天發射提供良好的自然環境條件。每年約有300天可進行發射試驗

　　太原衛星發射中心位于山西省太原市西北的高原地區，地處溫帶，海拔1500米左右，與蘆芽山風景區毗鄰，是中國試驗衛星、應用衛星和運載火箭發射試驗基地之一。發射中心擁有火箭和衛星測試廠房、設備處理間、發射操作設施、飛行跟蹤及安全控制設施。太原衛星發射中心具備了多射向、多軌道、遠射程和高精度測量的能力，擔負太陽同步軌道氣象、資源、通信等多種型號的中、低軌道衛星和運載火箭的發射任務。發射中心始建于1967年。這里冬長無夏，春秋相連，無霜期只有90天，全年平均氣溫5℃。

　　西昌衛星發射中心位于四川省境內，中心總部設在四川省西昌市北約60公里處的秀山麗水間，衛星發射場位于西昌市西北65公里處的大涼山峽谷腹地---冕寧縣澤遠鄉封家灣。衛星發射測試、指揮控制、跟蹤測量、通信、氣象、勤務保障六大系統的相應場區，都分散在峽谷之中的不同區域。該地區屬亞熱帶氣候，全年平均氣溫為16℃，全年地面風力柔和適度。這里每年10月至次年5月是最佳發射季節。

　　文昌衛星發射中心位于海南省海南文昌市龍樓鎮星光村的一片西瓜地，緯度約為19°30”，毗鄰大海，不僅具有良好的海上運輸條件，而且火箭航區和殘骸落區安全性好。建設新發射場，是為了適應我國航天事業可持續發展戰略，滿足新一代無毒、無污染運載火箭和新型航天器發射任務需求。新發射場建成后，主要承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站和深空探測衛星等航天器的發射任務。

　　月球運動

　　月球的運動分為自轉和公轉。圍繞地球公轉，周期為27.32天，月球自轉，周期為27天7小時43分。由于自轉和公轉周期十分接近，因此,我們只能看見月球的一面。由于地球繞太陽公轉,月球作為地球的衛星也會繞太陽轉，但是受地球的影響,月球繞太陽的軌跡并不是線狀的圓形或橢圓形，而螺旋狀繞太陽運動。

　　“嫦娥”登月的歷史知識

　　2007年10月24日18時05分左右，中國成功發射了嫦娥一號月球探測器。嫦娥一號的發射成功，標志著中國成為世界第五個成功發射月球探測器的國家。

　　2010年10月1日18時59分57秒，中國又在西昌衛星發射中心發射了“嫦娥二號”月球探測器，并獲得了圓滿成功。

　　2013年12月2日1時30分，嫦娥三號月球探測器由長征三號乙運載火箭從西昌衛星發射中心發射2013年12月14日成功軟著陸于月球雨海西北部，登月任務獲得成功。

　　2018年12月8日2時23分，中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功發射嫦娥四號探測器，開啟了月球探測的新旅程。

　　擴展：到目前為止，成功實現載人登月的國家是美國。

　　1961年5月，美國總統肯尼迪在國會上提出了在60年代末把人送到月球上探測的計劃“阿波羅月球探測計劃”。“阿波羅”計劃的任務包括為載人月球飛行作準備（由“阿波羅”1——10號完成），并進行載人月球飛行（由“阿波羅”11——17承擔）。

　　1969年7月20日，“阿波羅”登月艙降落到月面，開始了人類有史以來的登月活動。到了1972年，人類先后登月6次，對月球進行了一系列的科學考察，使人類對月球的認識更加全面、更加深入。