月背“軟著陸” “嫦娥”硬功夫

月背“軟著陸” “嫦娥”硬功夫

近處是一大片土地，淡黃中透著幾分褐色，致密的紋理在陽光的照射下顯得分明；稍遠(yuǎn)處是一個(gè)近乎圓形的凹陷，其隱約可見的底部似乎隱藏著來自遠(yuǎn)古的秘密；遠(yuǎn)處的地勢略有起伏，如我們常見的小丘陵一般從左向右橫亙在那里；小丘陵之外一片虛無之境，只能看到漆黑神秘的天空。

這張圖片看似普通平常，然而，它可能是在新年鐘聲的余韻中，呈現(xiàn)在地球人面前最具有藝術(shù)氣息、最令人感動(dòng)的一張圖片。它拍攝記錄的是馮·卡門撞擊坑的景象，那是位于距離地球約40萬公里月球背面一個(gè)叫作艾肯特盆的地方?？缭铰鞒獭⑴南逻@張圖片的“攝影師”是人類的月球使者嫦娥四號探測器。1月3日10時(shí)26分，它以完美的驚鴻一落，創(chuàng)造了人類探測器首次月背軟著陸的歷史。而后，它輕輕“按”下快門，拍攝下第一眼“看”到的景象，通過鵲橋中繼衛(wèi)星，將其傳輸回地球。

頃刻間，這張照片通過各種傳播方式呈現(xiàn)在人們面前，其記錄的景象成為我們這顆藍(lán)色星球上傳播最快、最廣的畫面之一。人們從中不僅零距離領(lǐng)略到月球背面特有的景致，感受到那個(gè)天地間別樣的蒼涼與寂寥，而且深深震撼于人類航天科技所達(dá)到的精度與高度。月背零距離首照見證的既是造化之手雕琢出的大自然之美，又是人類智慧演繹的科技之美和藝術(shù)之美。在這個(gè)寒冷的冬季里，它以一種特有的方式溫暖著我們的心。

蒼茫一去40萬公里

為了月背完美軟著陸那一刻，中國“嫦娥”努力了多少年？這其實(shí)不是一個(gè)容易回答的問題，因?yàn)楸荚聦?shí)在是一個(gè)遠(yuǎn)古就有的東方夢想?！皻q月不居，時(shí)節(jié)如流。”東方夢想在斗轉(zhuǎn)星移之間逐漸照入現(xiàn)實(shí)。隨著中國探月計(jì)劃于本世紀(jì)初立項(xiàng)啟動(dòng)，嫦娥一號、二號、三號探測器陸續(xù)升空，接連實(shí)現(xiàn)了繞月、撞月探測，月面正面虹灣地區(qū)軟著陸等探測任務(wù)。

作為嫦娥三號的備份星，嫦娥四號探測任務(wù)被確定為實(shí)現(xiàn)人類探測器首次在月球背面軟著陸。2018年5月21日，嫦娥四號中繼星“鵲橋”于西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征四號丙運(yùn)載火箭發(fā)射升空。之后，其順利進(jìn)入距月球約6.5萬公里的地月拉格朗日L2點(diǎn)的Halo使命軌道，成為世界首顆運(yùn)行在該軌道的衛(wèi)星。6個(gè)多月后，嫦娥四號發(fā)射升空，奔月之旅正式拉開大幕。此后，僅經(jīng)過一次軌道修正，嫦娥四號就順利運(yùn)行至月球附近。

2018年12月12日，測控中心對其實(shí)施近月制動(dòng)，成功實(shí)現(xiàn)了太空精準(zhǔn)“剎車”，嫦娥四號被月球引力捕獲，進(jìn)入環(huán)月軌道運(yùn)行。12月30日，飛行控制中心對嫦娥四號實(shí)施降軌控制，使其進(jìn)入近月點(diǎn)高度約15公里、遠(yuǎn)月點(diǎn)高度約100公里的預(yù)定月球背面著陸準(zhǔn)備軌道。

至此，嫦娥四號飛越了約40萬公里漫漫旅途，順利進(jìn)入軟著陸備戰(zhàn)狀態(tài)，為驚鴻一落做好了充分準(zhǔn)備。全球航天愛好者都屏氣凝神，等待其月背著陸、創(chuàng)造人類月球探測歷史的那一刻。

精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)月背“盲降”

嫦娥四號完美月背軟著陸已成為探月史上的經(jīng)典。此刻，當(dāng)我們回首整個(gè)軟著陸過程時(shí)，大可以帶著幾分輕松與愜意，然而彼時(shí)又克服了怎樣的困難呢？

首先，地形險(xiǎn)要、起伏不定，使軟著陸面臨“一失足成千古恨”的風(fēng)險(xiǎn)。中國科學(xué)家綜合科考價(jià)值和太陽光照射情況，為嫦娥四號精挑細(xì)選了預(yù)定著陸區(qū)，即位于月背南極艾肯特盆地的馮·卡門撞擊坑，雖然該地是相對平坦的盆地中的“坑”，但是月球背面整體上地勢高低起伏不定，盆地區(qū)域內(nèi)部環(huán)境仍然復(fù)雜多樣。用中國探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁的話來概括，嫦娥四號軟著陸就好像在崇山峻嶺的云貴川地區(qū)著陸一樣，難度可想而知。為了以防萬一，科學(xué)家將距離馮·卡門撞擊坑不遠(yuǎn)的克雷蒂安撞擊坑確定為備選著陸區(qū)。

其次，通信延遲、近乎盲降，使軟著陸地面控制實(shí)際上失去了及時(shí)干預(yù)能力。對于月面軟著陸，中國航天人其實(shí)并不陌生。2013年，嫦娥三號就曾在月球虹灣地區(qū)完美實(shí)施過。但是，那次嫦娥是在月球正面的虹灣地區(qū)實(shí)施的軟著陸，地面控制系統(tǒng)尚且可以直接完成與其通信，進(jìn)行干預(yù)指導(dǎo)。這次月背軟著陸，地面控制中心必須通過鵲橋中繼星與其實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，較長的通信時(shí)間延遲使得對于情況瞬息萬變的著陸過程進(jìn)行干預(yù)指導(dǎo)變得無比困難，對于地面來說，嫦娥四號的落月事實(shí)上就是一場自主、自助的“盲降”。

為降低“盲降”帶來的風(fēng)險(xiǎn)，地面測控中心可謂做足了準(zhǔn)備。一方面盡可能通過各種渠道方式，把目標(biāo)著陸區(qū)的各種參數(shù)和信息注入嫦娥四號，使其提前做到“心中有數(shù)”。另一方面，給其提供最先進(jìn)的軟硬件裝備。在著陸器“腿”上下功夫自然不必說了，相關(guān)團(tuán)隊(duì)專門選擇了特殊鋁合金材料，設(shè)計(jì)了具有良好緩沖作用的結(jié)構(gòu)，確保其落得穩(wěn)、站得好。在智能化上下功夫，讓著陸器會(huì)思考、會(huì)選擇。相關(guān)團(tuán)隊(duì)給著陸器裝配了測距測速敏感器，讓它睜大慧眼，自主精準(zhǔn)判斷地形地貌，選擇最佳落腳點(diǎn)。

2019年1月3日早上，驚心動(dòng)魄的軟著陸過程開始了。嫦娥四號在地面指令的操控下，在近地軌道15公里處開始減速下降并調(diào)整登陸姿態(tài)。在登陸發(fā)動(dòng)機(jī)作用下，嫦娥四號垂直下降。在距離月面100米處，“嫦娥”稍作停留，懸?？罩?，再次進(jìn)行障礙物和坡度識別，選擇好理想著陸點(diǎn)，而后緩緩落下，穩(wěn)穩(wěn)立在月背之上。精準(zhǔn)！完美！

“玉兔”翩然而下入月宮

完美落月消息傳遍全球，掌聲歡呼聲一片。然而，對于中國航天人來說，卻沒有片刻放松，創(chuàng)造探月歷史的光輝一刻只是一個(gè)新的起點(diǎn)，嫦娥四號落月之后依然任重道遠(yuǎn)。而接下來首先要完成的是巡視器也就是俗稱的月球車與著陸器分離。

嫦娥四號探測器分為兩個(gè)組成部分，即著陸器和巡視器。顧名思義，前者是用來完成軟著陸功能的，可以進(jìn)行月面固定探測。后者也叫月球車，將在月面行走，開展月面巡視探測。通過嫦娥三號任務(wù)的實(shí)施，我們對兩者有了比較多的認(rèn)識。在實(shí)現(xiàn)月面軟著陸之后，把“隱身”于著陸器的巡視器釋放到月面上，實(shí)現(xiàn)兩者之間的分離是一項(xiàng)難度較高的工作。

完美落月后，科技人員按計(jì)劃開展了著陸器與巡視器分離的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，對鵲橋中繼星狀態(tài)、著陸點(diǎn)環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、太陽入射角度等兩器分離的實(shí)施條件，進(jìn)行了最終檢查確認(rèn)。1月3日15時(shí)07分，北京航天飛行控制中心通過鵲橋中繼星，向嫦娥四號發(fā)送兩器分離指令。隨后，巡視器開始向轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)緩慢移動(dòng)。轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)正常解鎖，在著陸器與月面之間搭起一架斜梯，巡視器沿著斜梯緩緩駛向月面。當(dāng)晚22時(shí)22分，巡視器踏上月球表面，在月壤上留下兩道“腳印”。著陸器相機(jī)拍下了其車輪在轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)上的大特寫和駛上月球表面的經(jīng)典一刻，并將其通過鵲橋中繼衛(wèi)星傳輸?shù)降孛妫粫r(shí)間，火遍全球。這是中國第二臺在月球著陸的巡視器，也是有史以來踏上月背的第一臺巡視器。

在這激動(dòng)人心的一刻，國家航天局揭曉了嫦娥四號任務(wù)月球車全球征名活動(dòng)的結(jié)果，該月球車正式命名為“玉兔二號”。

創(chuàng)造歷史贏全球點(diǎn)贊

嫦娥四號是地球使者，是人類探月史上的驕傲之作，其任務(wù)的實(shí)施特別是在月球背面的完美軟著陸引來國際社會(huì)的一片點(diǎn)贊。國際航天界知名人士紛紛發(fā)表評論，熱烈祝賀中國取得的非凡成就。國際媒體刊載重磅文章，對嫦娥四號任務(wù)進(jìn)行深入報(bào)道和評論。

美國太空探索技術(shù)公司首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克對新華社發(fā)布的嫦娥四號成功登陸月背的報(bào)道，簡明扼要地留言點(diǎn)贊：祝賀！美國國家航天局局長吉姆·布里登斯廷在其自媒體上表示，祝賀中國嫦娥四號團(tuán)隊(duì)！成功登陸月背，是人類史無前例的第一次，是一次壯舉。

美國有線新聞網(wǎng)網(wǎng)站在題為《中國探測器成功登陸月背》的長篇報(bào)道中，不僅詳細(xì)介紹了軟著陸的過程和將在月背開展的探測和試驗(yàn)，而且強(qiáng)調(diào)這是“人類太空探索史上的里程碑”。報(bào)道還援引了一位美國教授的觀點(diǎn)，認(rèn)為中國探月工程開發(fā)的技術(shù)和空間站計(jì)劃技術(shù)將最終聯(lián)合起來打造人類登月項(xiàng)目。

俄羅斯衛(wèi)星通訊社中文網(wǎng)站刊發(fā)了《中國嫦娥四號探測器成功登陸月球背面》報(bào)道，援引了中國媒體的報(bào)道，介紹了嫦娥四號和中國探月工程任務(wù)實(shí)施的背景，特別強(qiáng)調(diào)了嫦娥四號的結(jié)構(gòu)和中繼星鵲橋的價(jià)值。

美國全國廣播公司財(cái)經(jīng)頻道在題為《航天器登陸月背，中國創(chuàng)造歷史》的報(bào)道中，選配了中國探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁與嫦娥四號月球車的合影照片，圖文并茂。文章援引了中國媒體的相關(guān)報(bào)道，并把嫦娥四號任務(wù)與嫦娥三號任務(wù)進(jìn)行了對比，指出嫦娥四號實(shí)現(xiàn)的歷史性突破，特別是鵲橋中繼星起到的重要作用。

美國福克斯新聞臺網(wǎng)站，在首頁顯要位置配圖。并在圖片上以粗體畫龍點(diǎn)睛地寫道，“中國的大飛躍”“北京成功讓航天器登陸月背”。報(bào)道援引了一位澳門科技大學(xué)教授的話評論說，這是中國科技發(fā)展的一個(gè)重大里程碑，構(gòu)建了中國在國際太空探索中的先鋒角色。

張保淑

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。