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嫦娥三號即將落月 專家詳解最關鍵的720秒
關鍵詞： 嫦娥 嫦娥一號 探測器 繞月 探月工程 軟著陸 最大威脅 剎車 變軌 月球車
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李姿閱制圖
嫦娥三號即將落月，軟著陸面臨五大難點，專家詳解——
“嫦娥”最關鍵的720秒(熱點解讀)
本報記者 吳月輝
12月14日晚，嫦娥三號將在月球表面實施軟著陸，這是此次嫦娥三號任務最大的難點，也是任務成敗的關鍵所在。據悉，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12分鐘。
“發射、近月制動、變軌和月面降落比較起來，后者更為關鍵。這對我們來說是一個全新的，也是一個最重要的考驗。”中國探月工程總設計師吳偉仁表示。
難點一
能否落在指定的虹灣區域
能否在指定的月球虹灣區域準確落下，是嫦娥三號探測器實施軟著陸首先面臨的難題。
之前，嫦娥一號和嫦娥二號衛星已經解決了繞月飛行的技術問題。這一次，嫦娥三號探測器則要解決繞月成功后，能不能在指定區域落下來的問題。
這好比開汽車，在高速路上跑，速度慢了，耽誤時間，速度太快，又不能及時剎車；要不就錯過了目的地，要不就一頭撞上去，不能成功完成任務。
所以，嫦娥三號的“剎車”時間是否合適、遠近距離是否準確，都是此次發射任務的技術難點和關鍵。
難點二
最終落月地點選擇仍有難度
嫦娥三號著陸地點，選在較為平坦的虹灣區域。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。
“月球表面從宏觀的方面來說相對還是比較平坦的，但小范圍，比如50米×50米或者10米×10米的小環境，它的地形地貌是什么樣子，我們不是很清楚，也不知道最終會降落到什么地方，這對我們而言是一個很大的考驗。盡管采取了很多措施，但風險還是比較大，因為那里的月石、月坑很多，可能碰到石頭，也可能碰到壕溝，這些情況都可能存在。”吳偉仁說。
難點三
不能用空氣摩擦實現減速
月球上沒有大氣，這就決定了月面著陸與地球著陸方式完全不同，它是真空狀態下的軟著陸。
“沒有大氣也就意味著不能利用空氣摩擦實現減速。嫦娥三號探測器要實現月面安全軟著陸，傳統火箭發動機和推進系統無法完成這一任務。因為在月球這一無大氣天體表面進行的軟著陸機動飛行中，傳統發動機無法實現推力的變化。”嫦娥三號探測器系統總設計師孫澤洲說。
為此次任務新研制的7500牛變推力發動機，能夠進行連續可調節變推力，進而對嫦娥三號實現精準控制，很好地解決了這一難題。但由于是首次研制和使用，7500牛變推力發動機最終的表現如何，還有待軟著陸當天的考驗。
難點四
人工干預幾乎為零
落月過程中，要實時測量探測器運動的速度、高度，隨時調整，而且月面地形地貌很復雜，還要尋找安全的著陸區等，“這些工作都要在很短的時間內完成，而且完全靠探測器自主完成，所以自主導航控制是個難點。”孫澤洲說。
15公里開始的“動力下降”階段，被業內人士形容為最驚心動魄的環節。嫦娥三號要完全依靠自主導航控制，完成降低高度、確定著陸點、實施軟著陸等一系列關鍵動作，人工干預的可能性幾乎為零。
“在這個時間段內測控都跟不上了，只能事先把程序都設定好。”嫦娥三號探測器系統副總指揮譚梅表示。
難點五
月塵附著或致探測器故障
月壤具有一定的厚度，著陸器著陸、月球車行走等人為因素也會造成塵埃飛揚，月球塵埃如果附著于探測器表面，能引起光學系統靈敏度下降、機械結構卡死等故障。
此外，探測器落月時，來自月面的巨大沖擊能量及探測器自身產生羽流是其安全著陸的最大威脅。探測器的著陸緩沖機構能否經受住考驗，還得落月當天見分曉。