中新網(wǎng)12月14日電(記者 姚培碩)嫦娥三號探測器今日將接受“落月”考驗，以軟著陸的方式登陸月球。屆時，中國將成為美國和前蘇聯(lián)之后全球第三個實現(xiàn)月球軟著陸的國家。備受期待的“玉兔號”月球車也將正式開啟月表探秘之旅。
嫦娥三號接受“落月”考驗 將進行兩次懸停
據(jù)悉，嫦娥三號預(yù)計14日21時40分落月，具體時間或因軌道而有所偏差。此次落月地點選擇在月球正面的虹灣。為了在既定時間、既定地點準確著陸，嫦娥三號已在環(huán)月軌道繞月飛行了8天左右的時間。
“為了能在高溫到來前完成月球車與著陸器的分離，嫦娥三號必須在月球的上午著陸。”中國航天科工集團研究員楊宇光解釋稱，這8天中，嫦娥三號可不會“閑”著，得完成充電、變軌等動作，所涉及軌道測量、參數(shù)復(fù)算、飛行指令發(fā)送等等，都是精度要求高并且耗時的工作。
由于月球上沒有大氣，“嫦娥三號”無法依靠降落傘著陸，只能靠著陸器上的反推力發(fā)動機完成減速、懸停等一系列動作。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)精準控制。
“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。據(jù)悉，整個過程主要靠探測器自主完成，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”，探測器系統(tǒng)副總指揮譚梅表示。
在距月面100米處時，探測器要進行短暫的懸停，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，探測器實施自由下落。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。
“從15公里開始下降，要在短短的幾百秒之內(nèi)安全降落到月面預(yù)選著陸區(qū)，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(shè)計師吳偉仁表示。
據(jù)悉，迄今為止，全球已進行129次月球探測活動，成功或基本成功66次、失敗63次，成功率僅51%。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。
“玉兔號”開啟首次探秘之旅 將永留月球
嫦娥三號安全降落以后，“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。自此，這部“嫦娥奔月”的主角將正式開啟月表探秘之路。
在執(zhí)行任務(wù)期間，“玉兔號”將在月球表面自主“行走”巡視探測，對月表進行三維光學(xué)成像、紅外光譜分析。此外，還將開展月壤厚度和結(jié)構(gòu)科學(xué)探測，對月表物質(zhì)主要元素進行現(xiàn)場分析等。
中國航天科技集團宇航部部長趙小津指出，嚴格意義上說，月球車并不是一輛車，而是一個長著輪子能夠適應(yīng)惡劣空間環(huán)境，并開展空間科學(xué)探測的航天器，是一個低功耗、高智能的機器人。
據(jù)悉，“玉兔號”的巡游范圍可達5平方公里。它以太陽能為能源，具備20度爬坡、20厘米越障能力，并可耐受300攝氏度的溫差。
月球車上除了各種照相機、紅外光譜儀和粒子激發(fā)X射線譜儀外，還在車底安裝了雷達，將探測月球地表以下100米左右深度的地下結(jié)構(gòu)。有專家指出，這是前人從未做過的，將對月球次表層探測作出貢獻。
中國繞月探測工程首任首席科學(xué)家歐陽自遠介紹，月球車能完全自主導(dǎo)航，在月亮上可以根據(jù)照相機拍到的四周情況，自己決定該走哪條路；可以自主避障，前面有大石頭擋住了，知道怎么避開障礙；還可以自動上坡下坡，能走它就走，走不過去就繞著走。
當然，月球車在月面“行走”也是存在風險的。據(jù)了解，月壤細粒會大量揚起，形成月塵，一旦附著很難清除。月塵可能引起月球車很多故障，包括機械結(jié)構(gòu)卡死、密封機構(gòu)失效、光學(xué)系統(tǒng)靈敏度下降等。
據(jù)了解，著陸器的設(shè)計壽命是一年，月球車則只有3個月。它們將在完成任務(wù)后永遠留在月球。“它們工作過后，沒有打算拿回來，也不可能把它們拿回來，設(shè)計時沒這樣考慮。壽命時間過后，就看它的生存能力。”吳偉仁表示。