“嫦娥四號”奔月日記

文/魏京華

人類探月幾十載，月球背面卻一直是塊“未開墾的處女地”，始終保持著神秘。而隨著嫦娥四號探測器成功軟著陸在月球背面的南極-艾特肯盆地，人類首次“月背之旅”終于在2019年1月3日10時26 分成功“打卡”。

嫦娥四號探測器2018年12月8日乘坐長征三號乙運載火箭從我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心出發(fā)，經(jīng)過了地月轉(zhuǎn)移、中途修正、近月制動、環(huán)月飛行，并從15公里高的動力下降初始點開始，一點點接近月背，最后成功軟著陸至月球背面南極-艾特肯盆地，完成了人類首次月球背面軟著陸探測的壯舉。

2018年12月8日 火箭發(fā)射

我是嫦娥四號探測器，出生在中國探月世家。今天對我來說是個大日子，因為我將開啟屬于自己的太空征程。

在探月家族里，我們每個人都有自己的使命。大姐“嫦娥一號”最先進入太空，她成功進行了繞月飛行。二姐“嫦娥二號”在繞月飛行的同時，完成了多個驗證項目和探測試驗，她還與一個代號“4179”的小行星擦肩而過，實現(xiàn)了對它的飛行探測。

三姐“嫦娥三號”是我的“同胞姐姐”，我們一同出生，但她先得到了飛行的機會。三姐借鑒了二姐的經(jīng)驗，成功降落在了月球的正面。她的出色發(fā)揮為家族帶來了無上榮光，讓中國成為了世界上第三個軟著陸月球的國家。

現(xiàn)在，接力棒來到了我的手上，終于輪到我登臺表演了。

與其他幾位姐姐相比，我的使命顯得更加艱巨。我此行的目的地是月球的背面，那是一個人類探測器從未安全著陸過的地方。不過，我對此次飛行充滿了信心。這幾年里，中國航天的設(shè)計師們對我的身體進行了升級改造，讓我的能力大大提升。

今天送我出發(fā)的是“火箭家族”里的長三乙大哥。他會帶我飛到近地點200公里、遠地點42萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道。

凌晨2時23 分，長三乙大哥點火起飛。在轟鳴聲中，我一步步遠離地球，很快便飛出了大氣層。別了，生我養(yǎng)我的地方。

長三乙不僅力量大而且精度高，飛行了不到20 分鐘，他就把我準(zhǔn)確送到了目的地。跟地球別離的痛苦還沒結(jié)束，我又要和長三乙大哥說再見了。從現(xiàn)在開始，我將獨自飛往月球。這個過程充滿了挑戰(zhàn)，不過我不害怕。

進入太空后，我一直蜷縮著的4 條腿得以伸展開來。隨后，我打開了我的翅膀——太陽翼。有了它，只要在太陽能照到的地方，我就會一直獲得能量。

出發(fā)第一天，一切進展順利。

2018年12月9日 中途修正

經(jīng)過了驚心動魄的第一天，接下來幾天里，我的主要任務(wù)就是沿著地月轉(zhuǎn)移軌道飛往月球。在這個飛行的過程中，我要經(jīng)歷中途軌道修正，以確保能夠在預(yù)定的時間地點成功與月球相遇。

因為月球是在不斷運動的，所以如果我飛得過快或者過慢，都有可能錯過與它的相遇，導(dǎo)致無法進入到月球軌道里。

在太空中修正我的飛行軌道，靠的是安裝在我身上的諸多發(fā)動機。為了讓我的身形更加靈活，中國航天的設(shè)計師們?yōu)槲遗鋫淞艘慌_7500牛的大發(fā)動機，還有16 個150牛發(fā)動機，12 臺10牛的小發(fā)動機。這些發(fā)動機可以讓我在太空中調(diào)整身姿，更改飛行方向和速度。

在今天，我成功進行了一次修正。發(fā)動機工作狀態(tài)良好，這是一個好兆頭，因為在后面的飛行中，我是離不開這些發(fā)動機的。

2018年12月12日 近月制動

經(jīng)歷過5 天的飛行后，我要進行一次“剎車”，即近月制動。地月轉(zhuǎn)移軌道是橢圓形的軌道，設(shè)計師們之前已經(jīng)計算好，我在這個點“剎車”后會變軌到月球軌道上去。如果不制動，我就會沿著這個橢圓軌道越飛越遠。

近月制動可以說是我此行遇到的第一個大的挑戰(zhàn)。按照規(guī)劃，我要在飛行110 小時左右的時候到達離月球100公里的圓形軌道上。

在“剎車”過程中，發(fā)動機的工作時間要求極為嚴(yán)格。由于發(fā)動機功率大，如果開啟時間過久，下降速度過快，我有可能會直接撞擊到月球上；如果時間過少，沒有進入到有效軌道里，我就會飛離月球。

時間慢慢流逝，終于到了近月制動的時刻。“發(fā)動機工作狀況正常”“發(fā)動機工作時間控制良好”“軌道變化符合要求”……經(jīng)過一系列驚心動魄的操作，我成功進入100×100公里的圓形月球軌道，從高空中已經(jīng)可以隱約看到月球表面。

第一個挑戰(zhàn)，完美通過。

2018年12月30日 降軌

進入到月球軌道以后，我便開啟了環(huán)月飛行。在這個飛行期間，我的主要任務(wù)是兩次與“鵲橋”進行通信測試，確保整個通信鏈路正常。

“鵲橋”是為了幫助我著陸月球背面而誕生的。因為月球背面無法直接和地球通信，所以它的主要職責(zé)是作為一個通信中轉(zhuǎn)站，使得我和地球建立聯(lián)系。能夠在遙遠的太空聯(lián)系上來自中國的衛(wèi)星讓我格外開心。

今天，隨著在100×100公里月球軌道上的任務(wù)的完成，我將再次變軌，進入到100×15公里的軌道。這個軌道的近月點就是我落月的起點。變軌的過程中，我測試了攜帶的激光敏感器等設(shè)備，收集了諸多數(shù)據(jù)參數(shù)，為最后的落月做好準(zhǔn)備。

2019年1月3日 落月

大考的日子終于來了。今天，我將迎來旅途的最后一站——落月，這也是整個旅程中最具挑戰(zhàn)性的一個環(huán)節(jié)。由于月背地形崎嶇，我的著陸區(qū)只有50×30公里那么大。

著陸起點距離月球表面的高度只有15公里，我的初始速度是每秒1.7公里，在15公里的著陸過程中，我要把速度降落到0，挑戰(zhàn)不可謂不巨大。

10時15 分，落月正式開始。首先，我進行了姿態(tài)調(diào)整，收起了太陽帆板。接著，7500牛發(fā)動機開始點火，進行動力下降，150牛發(fā)動機隨時點火來調(diào)整姿態(tài)。

從15公里到8公里這一段是主減速段，在這個階段我成功把速度從每秒1.7公里降低至每秒100米左右。這是邁向成功的第一步。

▲ 人類探測器首次在月球背面拍攝的圖片

主減速段雖然只有幾分鐘，但在這個過程中，我已經(jīng)在月球上方飛行400多公里了。到高度8公里的時候，我便基本到達著陸區(qū)上方。

進入到高度8公里范圍以內(nèi)，我身上的微波測速測距敏感器、激光測距敏感器開始工作，隨時測量我的速度和高度。發(fā)動機的動力開始逐步降低。

離地面只有100米了，我開始執(zhí)行懸停操作。在這過程中，激光三維成像敏感器會對月面進行拍照，我根據(jù)這個成像迅速判斷出最終著陸的地點。

100米到30米的范圍內(nèi)，我需要注意如何避障。為此我斜著進行飛行，朝著最終著陸點飛去。

進入到30米以內(nèi)，我成功到達著陸點上方。為了避免發(fā)動機吹拂起月面灰塵，我關(guān)閉了發(fā)動機，并以自由落體的方式降落在月面上。

落地的瞬間，我懸著的一顆心平靜了。經(jīng)過26 天的漫長飛行，我終于到達了目的地，月球背面從此有了人類的探測器。

我第一時間把消息傳遞給了“鵲橋”，由它向地球上的親人們報喜。為我歡呼吧！

這不僅是我們探月家族的驕傲，也是整個人類的進步。