新華社北京１２月１４日電（記者余曉潔、羅沙、李志暉）１４日晚，嫦娥“三姑娘”懷抱“玉兔”駕臨距離地球３８萬公里的月宮，實(shí)現(xiàn)了中國人數(shù)千年的奔月夢想，也讓中國成為世界上繼美國、前蘇聯(lián)之后第三個實(shí)現(xiàn)著陸月球的國家。
嫦娥三號探測器這一落，在天宇劃出一條美麗的弧線。這聽起來輕松浪漫，其實(shí)不然。
試想，探測器本身加上推進(jìn)劑共３７８０公斤的“龐然大物”在１１分鐘里速度從每秒約１．７公里減到零，從１５公里高處降落到一個陌生又崎嶇不平的地方，該是怎樣的驚心動魄！
“嫦娥”的“輕功”是怎樣煉成的？專家告訴記者，科研人員在“嫦娥”的“腦子”里輸入主減速、快速調(diào)整、接近、懸停、避障和緩速下降六道“密碼”。
動力：推得精、變得準(zhǔn)
問：月球上空沒有大氣，嫦娥三號是如何實(shí)現(xiàn)減速的？
火箭專家、中國航天科技集團(tuán)公司第六研究院副院長劉志讓：我們?yōu)殒隙鹑柫可硌兄屏俗兺屏Πl(fā)動機(jī)。它朝著嫦娥三號落月運(yùn)動的反方向作用，從而實(shí)現(xiàn)減速。只有發(fā)動機(jī)“推得精”，嫦娥三號的速度才能“變得準(zhǔn)”。嫦娥三號推進(jìn)分系統(tǒng)由１臺７５００牛變推力發(fā)動機(jī)和若干臺姿控發(fā)動機(jī)組成。這臺７５００牛變推力發(fā)動機(jī)是我國目前推力變化范圍最大的發(fā)動機(jī)。這是變推力發(fā)動機(jī)在我國探月工程乃至我國航天事業(yè)中的首秀。研制難度、技術(shù)與控制精度要求之高前所未有。
北京飛控中心總體室副主任吳鳳雷：短短幾分鐘內(nèi)，嫦娥三號在導(dǎo)航制導(dǎo)控制系統(tǒng)的指揮下改變推力大小，完成主減速和快速調(diào)整。速度從每秒１．７公里降至大約每秒５０米，高度從１５公里降至不到３公里。
制導(dǎo)：聰明的“大腦”
問：１５公里內(nèi)的動力下降，嫦娥三號是自主導(dǎo)航還是根據(jù)地面指令行動？
嫦娥三號探測器系統(tǒng)副總指揮譚梅：整個動力下降段就十多分鐘，時間非常非常短。國外同行把類似這種地面無法直接控制探測器的短暫時間稱為“黑色瞬間”。只能事先把程序設(shè)定好存進(jìn)去，讓嫦娥三號有“足夠聰明的大腦”－－導(dǎo)航制導(dǎo)控制系統(tǒng)。
嫦娥三號著陸器分系統(tǒng)副總設(shè)計師張熇：導(dǎo)航制導(dǎo)控制系統(tǒng)是整個探測器的重大難點(diǎn)之一。我們?yōu)殒隙鹑栄b備了全新的測距測速敏感器以及地形識別設(shè)備，同時研發(fā)了一套完整的控制算法。導(dǎo)航制導(dǎo)控制系統(tǒng)將測速測距數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)結(jié)合判斷，最終形成一套完善的策略來控制推進(jìn)系統(tǒng)，確保實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)降落。
中國航天科技集團(tuán)公司五院西安分院黨委書記李軍：動力下降段測距測速敏感器發(fā)揮重要作用。安裝在著陸器上的測距測速天線，像靈敏的“觸角”，實(shí)時收發(fā)射頻信號，并及時傳遞至探測器控制系統(tǒng)，實(shí)時掌握嫦娥三號著陸器相對于月球表面的速度和位置。
吳鳳雷：完成快速調(diào)整后嫦娥三號進(jìn)入接近段和懸停段，距離月面高度逐步下降至約百米，然后懸停。
避障：“我們都是你的眼”
問：月面崎嶇不平，嫦娥三號如何避開巖石大坑？
張熇：嫦娥三號在接近段有一次光學(xué)成像，先大范圍找一個相對平的地方挪到那附近。然后一百米懸停的時候再找一個更平坦的小范圍。
譚梅：懸停的目的就是讓嫦娥三號避開障礙、搜索安全著陸區(qū)。嫦娥三號預(yù)選著陸區(qū)虹灣相對平坦。但月球表面仍然存在坡度、石塊等不確定地質(zhì)條件。嫦娥三號攜帶的測距測速儀，激光三維成像敏感器等就相當(dāng)于嫦娥的“眼睛”。它們對月球表面快速掃描，并繪制出立體影像。
中科院上海技術(shù)物理研究所舒嶸研究員：激光三維成像敏感器的測量范圍是５０至１２０米，大約從距月面１００米處開始工作，為嫦娥三號提供著陸區(qū)三維地形信息，幫助它避障。
落月：“中華好輕功”
問：嫦娥一號完成繞月使命后重重撞月消香玉隕，嫦娥三號如何做到輕柔落月？
吳鳳雷：經(jīng)過粗避障、精避障，嫦娥三號距離自己選擇的著陸點(diǎn)只有數(shù)米時，接到關(guān)機(jī)信號發(fā)動機(jī)關(guān)閉，進(jìn)入無動力下降。著陸時，“嫦娥”的垂直速度不大于４米每秒。
嫦娥三號探測器系統(tǒng)總設(shè)計師孫澤洲：地外探測器的落地緩沖可以用氣囊或者緩沖腿，嫦娥三號采用了四條著陸腿。它因此成為我國第一個帶腿的航天器。
由中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院和固體物理研究所研制的著陸器緩沖吸能部件，采用了一種具有優(yōu)異力學(xué)性能、高吸能本領(lǐng)的新材料，確保著陸器以舒適的方式著陸，而不翻倒。
著陸緩沖分系統(tǒng)主任設(shè)計師楊建中：這四條腿著陸時承受巨大的沖擊，卻能保證嫦娥三號強(qiáng)、輕、柔、穩(wěn)地落月。我們驕傲地稱之為“中國腿”。
