嫦娥三號“落月”在即 解密如何實現(xiàn)月球軟著陸

12月10日21時20分，嫦娥三號在環(huán)月軌道成功實施變軌控制，順利進入預(yù)定的月面著陸準(zhǔn)備軌道。圖為嫦娥三號進入預(yù)定月面著陸準(zhǔn)備軌道示意圖。中新社發(fā)張驍祺 攝

中新網(wǎng)12月12日電(記者 姚培碩) 根據(jù)計劃，嫦娥三號將在北京時間12月14號在月球表面實施軟著陸。嫦娥三號如何實現(xiàn)軟著陸以及能否成功成為外界關(guān)注焦點。目前，全球僅有美國、前蘇聯(lián)成功實施了13次無人月球表面軟著陸。

北京時間12月10日晚，嫦娥三號已經(jīng)成功降軌進入預(yù)定的月面著陸準(zhǔn)備軌道，這是嫦娥三號“落月”前最后一次軌道調(diào)整。在實施軟著陸之前，嫦娥三號還將在這條近月點高度約15公里、遠月點高度約100公里的橢圓軌道上繼續(xù)飛行。期間，將穩(wěn)定飛行姿態(tài)，對著陸敏感器、著陸數(shù)據(jù)等再次確認(rèn)，并對軟著陸的起始高度、速度、時間點做最后準(zhǔn)備。

“發(fā)射、近月制動、變軌和月面降落比較起來，后者更為關(guān)鍵。這對我們來說是一個全新的，也是一個最重要的考驗?！敝袊皆鹿こ炭傇O(shè)計師吳偉仁表示。

嫦娥三號著陸地點選在較為平坦的虹灣區(qū)。但由于月球地形的不確定性，最終“落月”地點的選擇仍存在一定難度。據(jù)悉，嫦娥三號將在近月點15公里處以拋物線下降，相對速度從每秒1.7公里逐漸降為零。整個過程大概需要十幾分鐘的時間。探測器系統(tǒng)副總指揮譚梅將其稱為“黑色750秒”。

由于月球上沒有大氣，嫦娥三號無法依靠降落傘著陸，只能靠變推力發(fā)動機，才能完成中途修正、近月制動、動力下降、懸停段等軟著陸任務(wù)。據(jù)了解，嫦娥三號主發(fā)動機是目前中國航天器上最大推力的發(fā)動機，能夠產(chǎn)生從1500牛到7500牛的可調(diào)節(jié)推力，進而對嫦娥三號實現(xiàn)精準(zhǔn)控制。

在整個“落月”過程中，“動力下降”被業(yè)內(nèi)形容為最驚心動魄的環(huán)節(jié)。在這個階段，嫦娥三號要完全依靠自主導(dǎo)航控制，完成降低高度、確定著陸點、實施軟著陸等一系列關(guān)鍵動作，人工干預(yù)的可能性幾乎為零。“在這個時間段內(nèi)測控都跟不上了，判斷然后上去執(zhí)行根本來不及，只能事先把程序都設(shè)定好。”譚梅表示。

在距月面100米處時，嫦娥三號要進行短暫的懸停，掃描月面地形，避開障礙物，尋找著陸點。“如果下面有個大坑，需要挪個地方，它就會自己平移，等照相機告訴它地面平了，才會降落”。中國繞月探測工程首任首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士歐陽自遠介紹。

之后，嫦娥三號在反推火箭的作用下繼續(xù)慢慢下降，直到離月面4米高時再度懸停。此時，關(guān)掉反沖發(fā)動機，探測器自由下落。由于探測器具備著陸緩沖機構(gòu)，幾個腿都有彈性，落地時不至于摔壞。

安全降落以后，嫦娥三號將打開太陽能電池板接收能量，攜帶的儀器經(jīng)過測試、調(diào)試后開始工作。隨后，“玉兔號”月球車將駛離著陸器，在月面進行3個月的科學(xué)勘測，著陸器則在著陸地點進行原地探測。這將是中國航天器首次在地外天體的軟著陸和巡視勘探，同時也是1976年后人類探測器首次的落月探測。(完)