探月勁旅嫦娥落月

嫦娥三號任務(wù)是我國探月工程二期主任務(wù),2013年 12月2日嫦娥三號發(fā)射,以兩器互拍為標(biāo)志,獲得圓滿成功。嫦娥三號在動(dòng)力下降、兩器分離、月地間遙操作、月面生存、測控通信等方面,突破了一批重大關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了我國航天領(lǐng)域的“七大創(chuàng)新”。嫦娥三號任務(wù)的圓滿成功,標(biāo)志著我國探月工程“繞、落、回”第二步戰(zhàn)略目標(biāo)的全面實(shí)現(xiàn),在我國航天事業(yè)發(fā)展中具有重要里程碑意義。
嫦娥三號探測器由著陸器和巡視器即玉兔號月球車組成,探測器共安裝了八種有效載荷,其中著陸器上的四種有效載荷為:地形地貌相機(jī)、降落相機(jī)、極紫外相機(jī)、月基天文望遠(yuǎn)鏡。巡視器上的四種有效載荷為:全景相機(jī)、測月雷達(dá)、紅外成像光譜儀、粒子激發(fā)X射線譜儀。2013年 12月2日1時(shí)30分,嫦娥三號探測器成功發(fā)射并準(zhǔn)確進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。 15時(shí)50分,嫦娥三號成功實(shí)施了地月轉(zhuǎn)移軌道的首次中途修正。
12月6日17時(shí)53分,嫦娥三號探測器成功實(shí)施近月制動(dòng),順利進(jìn)入距月面平均高度100km的環(huán)月圓軌道。近月制動(dòng)是嫦娥三號飛行過程中一次關(guān)鍵的軌道控制。與嫦娥一號、二號任務(wù)分步實(shí)施近月制動(dòng)不同,此次近月制動(dòng)使用新研制的7500N變推力發(fā)動(dòng)機(jī),采用一次制動(dòng)達(dá)到目標(biāo)軌道的控制策略,任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)和難度更大,對探測器的控制系統(tǒng)和推進(jìn)系統(tǒng)都提出了更高要求。
12月10日21時(shí)20分,嫦娥三號探測器成功實(shí)施變軌控制,順利進(jìn)入預(yù)定的月面著陸準(zhǔn)備軌道,21時(shí)24分,成功進(jìn)入近月點(diǎn)高度約15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)高度約100km的橢圓軌道。
12月14日20時(shí)59分,北京飛行控制中心對嫦娥三號實(shí)施動(dòng)力下降控制。變推力發(fā)動(dòng)機(jī)再次開機(jī),以每秒1.7km速度環(huán)月飛行的嫦娥三號從距月面15km處實(shí)施動(dòng)力下降。距月面約100m時(shí),嫦娥三號用三維成像敏感器對著陸區(qū)進(jìn)行精障礙檢測,選擇最安全的著陸點(diǎn)。21時(shí)11分,發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī),嫦娥三號依靠自身重力下落,在月球虹灣實(shí)施軟著陸。落月是整個(gè)任務(wù)最關(guān)鍵階段,這是我國探測器首次登上地外天體,中國成為世界上第三個(gè)實(shí)現(xiàn)月面軟著陸的國家。
玉兔號是中國首輛月球車,以太陽能為能源,能夠耐受月球表面真空、強(qiáng)輻射、攝氏零下180°到零上150°極限溫度等極端環(huán)境。月球車具備20°爬坡、20cm越障能力。14日23時(shí)45分,在嫦娥三號月球虹灣實(shí)施軟著陸后,地面科技人員對著陸器與巡視器分離的實(shí)施條件,包括著陸點(diǎn)環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、太陽入射角度等,進(jìn)行了最終檢查確認(rèn)。隨后,向嫦娥三號發(fā)送指令,兩器分離開始。
15日4時(shí)35分,嫦娥三號著陸器與巡視器分離,玉兔號巡視器順利駛抵月球表面。著陸器監(jiān)視相機(jī)完整地記錄下這一過程,并及時(shí)將成像數(shù)據(jù)傳回地面。15日23時(shí)許,著陸器和月球車用各自攜帶的相機(jī)互相拍照,照片數(shù)據(jù)完整、圖像清晰。兩器成功互拍意味著它們攜帶的載荷順利工作,這次任務(wù)“實(shí)現(xiàn)軟著陸、開展就位探測和巡視勘查”的目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。嫦娥三號任務(wù)取得圓滿成功。玉兔號月球車將以每小時(shí)200m的速度和每一“步”7m左右的節(jié)奏巡視月面,并與留在落月點(diǎn)的著陸器一起,開展月表形貌和地質(zhì)構(gòu)造、月面物質(zhì)成分和可利用資源、地球等離子體層等科學(xué)探測。




本次任務(wù)是我國探月工程三步走中關(guān)鍵的第二步。探月工程是我國確定的擬定于2020年前完成的國家重大科技專項(xiàng)任務(wù),按照規(guī)劃,工程按“繞”、“落”、“回”三個(gè)階段實(shí)施。
探月工程一期——“繞月”探測,已于2007年10月由嫦娥一號任務(wù)圓滿完成。探月工程二期——“落月”探測,分為嫦娥二號、嫦娥三號、嫦娥四號任務(wù),其中,嫦娥二號任務(wù)已于2010年圓滿完成。嫦娥三號是中國航天領(lǐng)域迄今最復(fù)雜、難度最大的任務(wù),需要突破月面軟著陸、兩器分離、月地間遙操作、月面生存、測控通信和地面試驗(yàn)驗(yàn)證等多重難關(guān)。嫦娥三號任務(wù)成功后,探月工程將轉(zhuǎn)入三期,主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無人自動(dòng)采樣返回。嫦娥三號備份星嫦娥四號將進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn),為探月工程三期試驗(yàn)驗(yàn)證部分關(guān)鍵技術(shù);嫦娥五號研制進(jìn)展順利,預(yù)計(jì)于2017年前后完成研制并擇機(jī)發(fā)射。
2014年1月6日,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平在北京人民大會(huì)堂會(huì)見探月工程嫦娥三號任務(wù)參研參試人員代表,代表黨中央、國務(wù)院、中央軍委,向嫦娥三號任務(wù)圓滿成功表示熱烈的祝賀。
· 本刊記者|云影綜合報(bào)道