嫦娥落月"剧透":“嫦娥”“玉兔”落地互拍
2013-12-15 09:18:40   来源：威海传媒网   

嫦娥三号已在太空飞行13天，今晚9点40分，她将迎来登月关键一战——实施月面软着陆。如果一切顺利，“嫦娥”所带的降落相机将记录中国航天器首次地外天体软着陆的精彩瞬间。

专家介绍，落月过程中，“嫦娥”将经历最惊心动魄的750秒自控环节。着陆后，“玉兔”将与“嫦娥”分离，独自开展巡视探测。

□ 落月看点

自控 黑色750秒惊心动魄

探测器系统副总指挥谭梅介绍，在月球表面实施软着陆是此次“嫦娥三号”任务最大的难点，也是任务成败的关键所在。嫦娥三号着陆地点选在较为平坦的虹湾区。但由于月球地形的不确定性，最终“落月”地点的选择仍存在一定难度。据悉，嫦娥三号将在近月点15公里处以抛物线下降，相对速度从每秒1.7公里逐渐降为零。整个过程大概需要12分钟。探测器系统副总指挥谭梅将其称为“黑色750秒”。

由于月球上没有大气，嫦娥三号无法依靠降落伞着陆，只能靠变推力发动机，才能完成中途修正、近月制动、动力下降、悬停段等软着陆任务。据了解，嫦娥三号主发动机是目前中国航天器上最大推力的发动机，能够产生从1500牛到7500牛的可调节推力，进而对嫦娥三号实现精准控制。

在整个“落月”过程中，“动力下降”被业内形容为最惊心动魄的环节。在这个阶段，嫦娥三号要完全依靠自主导航控制，完成降低高度、确定着陆点、实施软着陆等一系列关键动作，人工干预的可能性几乎为零。“在这个时间段内测控都跟不上了，判断然后上去执行根本来不及，只能事先把程序都设定好。”谭梅表示。

着陆 用修长美腿轻盈落地

嫦娥三号是着陆器和巡视器的组合体。中国空间技术研究院专家解释说，嫦娥三号的“轻盈一落”还要依靠四条修长美腿。

据了解，其他国家的软着陆方式主要有三种：一是气囊弹跳式，二是着陆腿式，三是空中吊车式。每种方案都有优缺点。然而就嫦娥三号来说，气囊式不能满足重量要求，吊车式又比较复杂，腿式能满足任务需要，保证着陆的稳定性。然而，“长腿”应该什么样？长几条腿？曾经是困扰研制团队的一道技术难题。

经过大量论证，“四条腿”得到了广泛认可。此外，材料要轻，要经受落月时载重一吨半的终极考验。科研人员在腿骨内部增加了塑性变形吸能材料，在着陆冲击时起到了很好的吸能和缓冲作用，而腿部末端安装了脸盆大小的圆形大脚，可以保证着陆器在复杂的月球表面站稳脚跟。

据介绍，在地面试验场中，嫦娥三号着陆器从初样到正样进行了近百次的模拟试验，从水平面到十几度的坡面，着陆器的修长美腿均表现优异，将助其在月面上平稳着陆。

探测核心装备

“嫦娥”配备：降落相机、地形地貌相机、极紫外相机、月基光学望远镜

“玉兔”配备：全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪、粒子激发X射线谱仪

“嫦娥”“玉兔”落地互拍

探月工程副总设计师孙辉先介绍，八大装备各担重任各有“神通”。其中，着陆器上的降落相机第一个开机工作，在“嫦娥”落月过程中获取着陆区域的光学图像。着陆器上的地形地貌相机除了承担月表地形地貌光学图像的科学任务外，还有一项工程任务——对“玉兔”进行静态拍照和动态摄影。

落月后，“玉兔”将驶离“嫦娥”的怀抱抵达月面。此后，着陆器就“不挪窝”了，在着陆区就位探测；“玉兔”则会“走”起来，开展巡视探测。“玉兔”的全景相机将对着陆区和巡视区月表进行光学成像，用于对巡视区地形地貌、撞击坑、地质构造的综合研究。此外，它会“回望”着陆器，为之拍下“倩影”。红外成像光谱仪进行巡视区月表红外光谱分析和成像探测，粒子激发Ｘ射线谱仪对月表物质主量元素含量进行现场分析。它们共同对巡视区能源和矿产资源进行综合研究。

天文台架上月球仰望星空

孙辉先介绍，嫦娥三号上的月基光学望远镜、极紫外相机和测月雷达，能帮助嫦娥三号巡天、观地、测月。

“月基天文望远镜，相当于人类第一次把‘天文台’架到了月球上，在月球观测星空。月基望远镜可以对各种天文变源的亮度变化进行长时间连续监测。我们形象称之为‘巡天’。”孙辉先表示，极紫外相机从月球上能观测到地球赤道附近等离子体层全貌。通过对地球周围的等离子体层产生的辐射进行全方位观测研究，获取地球等离子体层三维图像，有助于了解太阳和地球的相互关系。

孙辉先介绍，月球车上有一台测月雷达。巡视器在月面行走，测月雷达可以测巡视路线上月壤厚度及其结构、地底下30米土壤层的结构和100米深的次表层结构。这个也是国外没有做过的。

□ 落月难点

能否落在指定的虹湾区域

中国探月工程总设计师吴伟仁表示，能否在指定的月球虹湾区域准确落下，是嫦娥三号探测器实施软着陆首先面临的难题。

之前，嫦娥一号和嫦娥二号卫星已经解决了绕月飞行的技术问题。这一次，嫦娥三号探测器则要解决绕月成功后，能不能在指定区域落下来的问题。这好比开汽车，在高速路上跑，速度慢了，耽误时间，速度太快，又不能及时刹车；要不就错过了目的地，要不就一头撞上去，不能成功完成任务。

所以，嫦娥三号的“刹车”时间是否合适、远近距离是否准确，都是此次发射任务的技术难点和关键。

最终落月地点选择有难度

嫦娥三号着陆地点，选在较为平坦的虹湾区域。但由于月球地形的不确定性，最终落月地点的选择，仍存在一定难度。

“月球表面从宏观的方面来说相对还是比较平坦的，但小范围，比如50米×50米或者10米×10米的小环境，它的地形地貌是什么样子，我们不是很清楚，也不知道最终会降落到什么地方，这对我们而言是一个很大的考验。尽管采取了很多措施，但风险还是比较大，因为那里的月石、月坑很多，可能碰到石头，也可能碰到壕沟，这些情况都可能存在。”吴伟仁说。（文字来源：京华时报）

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