嫦娥三號(hào)

1 重要事件

　　2012年1月6日，月球著陸器的懸停避障及緩速下降試驗(yàn)，月球巡視器的綜合測(cè)試及內(nèi)、外場(chǎng)試驗(yàn)等各項(xiàng)驗(yàn)證性試驗(yàn)完成。

　　2013年9月25日，探月與航天工程中心舉辦月球車(chē)全球征名活動(dòng)，并將于10月25日截止報(bào)名，于10月31日結(jié)束終審，并于11月上旬按程序報(bào)批。

　　2013年11月26日，中國(guó)探月工程副總指揮李本正宣布：“嫦娥三號(hào)”月球車(chē)被命名為玉兔號(hào)。

　　2013年11月30日，“嫦娥三號(hào)”任務(wù)發(fā)射場(chǎng)區(qū)指揮部研究決定，“嫦娥三號(hào)”將在12月2日1時(shí)30分于西昌衛(wèi)星發(fā)射中心實(shí)施發(fā)射。

　　2013年12月2日1時(shí)30分00.344秒，“嫦娥三號(hào)”從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。

　　2013年12月6日17時(shí)53分，嫦娥三號(hào)進(jìn)行了近月制動(dòng)，在可變推力發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火361秒后，準(zhǔn)確進(jìn)入半徑約為100公里的環(huán)月近圓軌道。

　　2013年12月10日21時(shí)20分，嫦娥三號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)成功點(diǎn)火，開(kāi)始實(shí)施變軌控制，由距月面平均高度約100千米的環(huán)月軌道，成功進(jìn)入近月點(diǎn)高度約15千米、遠(yuǎn)月點(diǎn)高度約100千米的橢圓軌道。

　　2013年12月14日21時(shí)11分18.695秒，嫦娥三號(hào)成功實(shí)施軟著陸，降落相機(jī)傳回圖像 。

　　2013年12月15日4時(shí)35分，嫦娥三號(hào)著陸器與巡視器（“玉兔號(hào)”月球車(chē)）成功分離，登陸月球后玉兔號(hào)月球車(chē)將開(kāi)展3個(gè)月巡視勘察。2014年1月15日20時(shí)許，在北京航天飛行控制中心精心組織下，“嫦娥三號(hào)”著陸器飛控工作從飛控大廳轉(zhuǎn)移到長(zhǎng)管機(jī)房，順利轉(zhuǎn)入長(zhǎng)期管理模式，這也意味著“嫦娥三號(hào)”著陸器已開(kāi)啟月宮新生活。

　　2014年1月25日，嫦娥三號(hào)月球車(chē)進(jìn)入第二次月夜休眠。但在休眠前，受復(fù)雜月面環(huán)境的影響，月球車(chē)的機(jī)構(gòu)控制出現(xiàn)異常，有關(guān)方面組織專(zhuān)家進(jìn)行了排查。[1]2014年2月12日下午，“玉兔號(hào)”月球車(chē)受光照成功自主喚醒。此前，嫦娥三號(hào)著陸器于2月11日2點(diǎn)45分實(shí)現(xiàn)自主喚醒，進(jìn)入第三個(gè)月晝工作期。[2]但其機(jī)構(gòu)控制異常問(wèn)題尚未解決，12日晚專(zhuān)家召開(kāi)緊急會(huì)議研究恢復(fù)方案。

2 簡(jiǎn)介

　　嫦娥三號(hào)是中國(guó)國(guó)家航天局嫦娥工程第二階段的登月探測(cè)器，包括著陸器和月球車(chē)。將于2013年年底在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射。它將攜帶中國(guó)的第一艘月球車(chē)，并實(shí)現(xiàn)中國(guó)首次月面軟著陸。

　　嫦娥三號(hào)由著陸器和巡視探測(cè)器（即“玉兔號(hào)”月球車(chē)）組成，進(jìn)行首次月球軟著陸和自動(dòng)巡視勘察，獲取月球內(nèi)部的物質(zhì)成分并進(jìn)行分析，將一期工程的“表面探測(cè)”引申至內(nèi)部探測(cè)。其中著陸器定點(diǎn)守候，月球車(chē)在月球表面巡游90天，范圍可達(dá)到5平方公里，并抓取月壤在車(chē)內(nèi)進(jìn)行分析，得到的數(shù)據(jù)將直接傳回地球。

3 解讀三號(hào)

　　嫦娥三號(hào)實(shí)物模型揭神秘面紗嫦娥三號(hào)將是中國(guó)發(fā)射的第一個(gè)地外軟著陸探測(cè)器和巡視器(月球車(chē))，也是阿波羅計(jì)劃結(jié)束后重返月球的第一個(gè)軟著陸探測(cè)器,是探月工程二期（落）的關(guān)鍵任務(wù)，起承上啟下的作用。葉培建介紹，嫦娥三號(hào)探測(cè)器將突破月球軟著陸、月面巡視勘察、月面生存、深空探測(cè)通信與遙控操作、運(yùn)載火箭直接進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道等關(guān)鍵技術(shù)。[4]選擇與以往不同區(qū)域著陸；月面軟著陸就位探測(cè)與月球車(chē)巡視勘察二者同時(shí)進(jìn)行并有機(jī)結(jié)合，將獲得比以前更有意義的探測(cè)成果；在國(guó)際上首次利用測(cè)月雷達(dá)實(shí)測(cè)月壤厚度（1～30米）和月殼巖石結(jié)構(gòu)（1～3千米）；首次在軟著陸地點(diǎn)利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器精確測(cè)定地月間距離，進(jìn)行月球動(dòng)力學(xué)研究；首次開(kāi)展日地空間和太陽(yáng)系外天體的月基甚低頻射電干涉觀測(cè)，進(jìn)行太陽(yáng)射電爆發(fā)與空間粒子流、光千米波輻射、日冕物質(zhì)拋射行星低頻噪聲和太陽(yáng)系外天體的甚低頻觀測(cè)研究；首次在月球上采用極紫外相機(jī)觀測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)和地磁擾動(dòng)對(duì)地球空間等離子層極紫外輻射的影響，研究該等離子層在空間天氣過(guò)程中的作用；首次進(jìn)行月基光學(xué)天文觀測(cè)，研究太陽(yáng)系外行星系統(tǒng)、星震和活動(dòng)星系核。

發(fā)射火箭

　　嫦娥三號(hào)與玉兔號(hào)(40張)“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星將使用長(zhǎng)征三號(hào)乙增強(qiáng)型運(yùn)載火箭發(fā)射。長(zhǎng)征三號(hào)乙增強(qiáng)型火箭在長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭的基礎(chǔ)上開(kāi)展了六大專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)，以確保“嫦娥三號(hào)”完美探月。這六項(xiàng)技術(shù)包括：發(fā)射窗口由少變多、“兩只眼睛”提高入軌精度、嫦娥三號(hào)“坐椅”量身打造、可靠性再躍升、運(yùn)載能力提高、“現(xiàn)場(chǎng)直播”火箭飛行過(guò)程。長(zhǎng)征五號(hào)已在研制，由于直徑太大，火車(chē)、汽車(chē)均無(wú)法運(yùn)輸，只能走水路運(yùn)到海南文昌發(fā)射場(chǎng)。待探月工程的三期任務(wù)完成后，就可以證明我們中國(guó)人既可以到達(dá)月球、降落月球，還可以在上面進(jìn)行科學(xué)探測(cè)，干完活兒后還可以安全返回，這時(shí)我們就可以送人上月球了。

攜帶儀器

　　  長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭

　　嫦娥三號(hào)著陸器上攜帶了近紫外月基天文望遠(yuǎn)鏡、極紫外相機(jī)，巡視器上攜帶了測(cè)月雷達(dá)。這些都是世界月球探測(cè)史上的創(chuàng)舉。嫦娥三號(hào)任務(wù)將首次獲得月球降落和巡視區(qū)的地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造，并將首次實(shí)現(xiàn)月夜生存。月球的一個(gè)晝夜相當(dāng)于地球的28晝夜，白天最高溫達(dá)到150攝氏度，夜晚最低則達(dá)到-170攝氏度。月面生存熱控制系統(tǒng)的關(guān)鍵突破將是重要看點(diǎn)。嫦娥三號(hào)除了使用嫦娥二號(hào)已經(jīng)驗(yàn)證的部分?jǐn)?shù)據(jù)，還將增加測(cè)距測(cè)速雷達(dá)和激光測(cè)距儀。嫦娥四號(hào)是嫦娥三號(hào)的備份星，但將完成不同的探測(cè)任務(wù)。

探月衛(wèi)星

　　與“嫦娥一號(hào)”的探月軌道不同，將來(lái)“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星將不再采取多次變軌的方式，而是直接飛往月球。“嫦娥三號(hào)”要攜帶探測(cè)器在月球著陸，實(shí)現(xiàn)月面巡視、月夜生存等重大突破，開(kāi)展月表地形地貌與地質(zhì)構(gòu)造、礦物組成和化學(xué)成分等探測(cè)活動(dòng)。根據(jù)中國(guó)探月工程三步走的規(guī)劃，中國(guó)將在2013年左右實(shí)現(xiàn)月球軟著陸探測(cè)自動(dòng)巡視勘查。

月球車(chē)

　　中國(guó)多所高校及科研所已研制出10多個(gè)月球車(chē)樣本，將分別為月球車(chē)最終定型提供技術(shù)支持，其中，嫦娥三號(hào)月球車(chē)地面模擬車(chē)東南大學(xué)（南京）造。他說(shuō)，月球車(chē)的名字叫“中華牌”。國(guó)產(chǎn)月球車(chē)通過(guò)輪子“行走”，輪子上面是一個(gè)“箱子”，兩側(cè)分別有兩扇能活動(dòng)的太陽(yáng)能板，中間有一個(gè)“桅桿”，上面有它的“眼睛”———相機(jī)。此外，還有一個(gè)機(jī)械臂，能做簡(jiǎn)單的探測(cè)活動(dòng)。國(guó)產(chǎn)月球車(chē)整體構(gòu)成相當(dāng)于一個(gè)100公斤的“公交車(chē)”，搭載20公斤的儀器在工作。月球車(chē)能在月面方圓3公里的范圍內(nèi)行走10公里，還能繞過(guò)障礙，這樣的活動(dòng)將被看作是中國(guó)第一次在月球留下“足跡”。

　　“嫦娥三號(hào)”各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)已突破，月球車(chē)將在月面巡游，著陸器則定點(diǎn)守候。月球車(chē)將在月探測(cè)90天，抓取月壤放到車(chē)內(nèi)分析，得到的有關(guān)數(shù)據(jù)直接傳回地球。月球車(chē)巡游的范圍可達(dá)到5平方公里，著陸器拍攝月球車(chē)巡游的圖像也能傳回到地面。

　　被譽(yù)為“嫦娥之父”的中國(guó)探月工程首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露，“嫦娥三號(hào)”將在世界上首次“窺探”月球內(nèi)部。“嫦娥三號(hào)”上攜帶的月球車(chē)，底部被安裝了雷達(dá)裝置，可以探測(cè)到距離月球表面幾百米的深處，“邊走邊切，行走中探測(cè)月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)。”

　　歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露，“嫦娥三號(hào)”將同時(shí)攜帶著陸器和月球車(chē)“奔月”，兩者搭配一起工作，“這在世界上還是首次”。

　　北京交通大學(xué)機(jī)械系副主任姚燕安教授說(shuō)，各國(guó)研究的月球車(chē)，有輪式、足式、輪腿復(fù)合式、履帶式。已經(jīng)登月的月球車(chē)均采用輪式。姚燕安說(shuō)，輪式月球車(chē)最可靠，技術(shù)最成熟。

　　在研制中，履帶式月球車(chē)較早被排除，因?yàn)樵虑蛏舷裆匙訕拥脑氯李w粒對(duì)履帶磨損非常厲害。相對(duì)而言，履帶不如輪子技術(shù)成熟。另外，球形“月球車(chē)”在操控上不能精確定位轉(zhuǎn)向，控制位置難度更大，也被排除。

　　也有專(zhuān)家說(shuō)，在月球車(chē)的研制中，模擬月球環(huán)境很關(guān)鍵。月球的重力只有地球的六分之一，月壤更松軟。如何讓月球車(chē)不失穩(wěn)定性、不陷下去，都需要特殊的環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該專(zhuān)家告訴記者，國(guó)內(nèi)已有研究機(jī)構(gòu)，在地球上模擬出六分之一重力下的土壤環(huán)境。

　　不僅在設(shè)計(jì)月球車(chē)時(shí)會(huì)遇到困難，在發(fā)射時(shí)，航天部門(mén)也會(huì)對(duì)月球車(chē)提出嚴(yán)格要求。比如，火箭的運(yùn)載成本很高，空間有限，這樣就要求月球車(chē)不能過(guò)大過(guò)重，要根據(jù)火箭的承載能力和空間進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　學(xué)界也有人研究可折疊月球車(chē)。姚燕安說(shuō)，在火箭里月球車(chē)團(tuán)成團(tuán)兒，到達(dá)月球后自動(dòng)展開(kāi)。這樣既省空間，又能保障性能。有專(zhuān)家告訴本報(bào)記者，著陸艙著陸后會(huì)像花瓣樣散開(kāi)，月球車(chē)從里面駛出來(lái)。

排險(xiǎn)

　　月球重力較輕，月壤較為松軟，溫差跨度較大，國(guó)產(chǎn)月球車(chē)如何避免在這樣的環(huán)境下翻車(chē)、被卡或者變形？

車(chē)輪結(jié)構(gòu)克服翻車(chē)

　　月球重力只有地球的六分之一，表面月壤松軟，這要求設(shè)計(jì)月球車(chē)時(shí)要避免沉降和翻車(chē)。專(zhuān)家姚燕安說(shuō)，為此，月球車(chē)輪上花紋經(jīng)過(guò)特殊處理。

　　有專(zhuān)家說(shuō)，因?yàn)樵虑蛏系椭亓?，月球?chē)更容易顛覆，所以設(shè)計(jì)時(shí)要保證不管遇到什么障礙都要讓車(chē)輪和月面接觸，這樣不容易翻車(chē)。專(zhuān)家稱(chēng)，月球車(chē)遇到難以攀爬的障礙時(shí)會(huì)選擇繞行，這樣很少會(huì)翻車(chē)。

被卡時(shí)前腿抬起自救

　　月球上可以預(yù)知的障礙有斜坡、臺(tái)階、壕溝、松軟路面等。姚燕安說(shuō)，面對(duì)這些障礙，月球車(chē)一般都是輪腿復(fù)合式，在腿前腳的部位安裝輪子，類(lèi)似哪吒腳踩的風(fēng)火輪。遇坡時(shí)，月球車(chē)可抬腿爬行，最高爬坡30度，如遇特別艱難地段可繞行。

　　2012年4月，美國(guó)勇氣號(hào)火星車(chē)被卡在火星上，月球車(chē)也面臨被卡危險(xiǎn)。如果被卡，月球車(chē)也會(huì)自救。姚燕安表示，比如輪子前后左右轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，把“前腿”抬起，會(huì)試著走出來(lái)。

　　當(dāng)然，除了被卡，專(zhuān)家們也為月球車(chē)準(zhǔn)備了多套自救措施。姚燕安介紹，假如掉到溝里，輪腿復(fù)合式系統(tǒng)就可能伸開(kāi)，試著爬上來(lái)。

新型材料要耐巨大溫差

　　公開(kāi)資料顯示，月球車(chē)受到輻射加熱，極限溫度可達(dá)150℃。未受光部位，溫度則為零下130℃─零下160℃，月球夜間可達(dá)零下180℃，有些地區(qū)甚至達(dá)零下200℃。

　　專(zhuān)家說(shuō)，溫差很大易造成材料變形，所以月球車(chē)材料要做到“同性不冷焊，異性不裂斷”。

　　專(zhuān)家解釋說(shuō)，同種材料，在真空高低溫下，可能會(huì)“冷焊”粘在一起，而合金材料不同物質(zhì)會(huì)分離造成斷裂。所以，在選擇材料時(shí)，必須避免這些情況。專(zhuān)家預(yù)計(jì)，中國(guó)所用材料，可能會(huì)選擇更新的優(yōu)質(zhì)材料。

發(fā)射意義

　　中國(guó)將實(shí)現(xiàn)對(duì)地外天體首次軟著陸探測(cè)

承擔(dān)任務(wù)

　　2012年國(guó)防科技工業(yè)工作會(huì)發(fā)布消息稱(chēng)，中國(guó)探月工程二期嫦娥三號(hào)任務(wù)已經(jīng)圓滿(mǎn)完成月球著陸器的懸停避障及緩速下降試驗(yàn)，月球巡視器的綜合測(cè)試及內(nèi)、外場(chǎng)試驗(yàn)等各項(xiàng)驗(yàn)證性試驗(yàn)，技術(shù)方案得到驗(yàn)證，該工程研制取得重大進(jìn)展。“嫦娥三號(hào)”任務(wù)是中國(guó)探月工程二期的關(guān)鍵任務(wù)，將突破月球軟著陸、月面巡視勘察、月面生存、深空測(cè)控通信與遙操作、運(yùn)載火箭直接進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)首次對(duì)地外天體的直接探測(cè)。“嫦娥三號(hào)”將攜帶中國(guó)的第一臺(tái)月球車(chē)于2013年奔月，也就是說(shuō)，國(guó)產(chǎn)月球車(chē)將是下一階段探月工程的亮點(diǎn)之一。

4 研制進(jìn)展

　　探月工程二期嫦娥三號(hào)任務(wù)自2008年2月立項(xiàng)以來(lái)，先后完成了21個(gè)月的方案設(shè)計(jì)、26個(gè)月的初樣研制和20個(gè)月的正樣研制三個(gè)階段，完成了設(shè)計(jì)分析仿真、產(chǎn)品試制生產(chǎn)、試驗(yàn)驗(yàn)證、獨(dú)立評(píng)估、質(zhì)量復(fù)查等研制建設(shè)工作。飛行產(chǎn)品基本就緒，探測(cè)器系統(tǒng)完成總裝、各種大型試驗(yàn)和出廠(chǎng)評(píng)審，整裝待發(fā)；運(yùn)載火箭系統(tǒng)完成總裝和第一次出廠(chǎng)測(cè)試，可按計(jì)劃出廠(chǎng)。發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、地面應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)審查都已具備執(zhí)行任務(wù)能力，發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)完成了場(chǎng)區(qū)廠(chǎng)房、設(shè)備設(shè)施改造和靶場(chǎng)合練工作；測(cè)控系統(tǒng)完成深空站研制建設(shè)及系統(tǒng)間聯(lián)試工作；地面應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件建設(shè)、試驗(yàn)驗(yàn)證、系統(tǒng)間聯(lián)試工作已經(jīng)完成。2012年初嫦娥三號(hào)轉(zhuǎn)入初樣研制。

　　  中國(guó)探月工程“三步走”之第二步：登陸月球

　　2012年3月13日，國(guó)防科工局確認(rèn)，經(jīng)探月工程重大專(zhuān)項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組會(huì)議審議，我國(guó)探月工程二期嫦娥三號(hào)任務(wù)正式由初樣研制轉(zhuǎn)入正樣研制階段。2012年5月，嫦娥三號(hào)衛(wèi)星有效載荷分系統(tǒng)在產(chǎn)品性能、技術(shù)狀態(tài)、質(zhì)量問(wèn)題、元器件、工藝、原材料、軟件/FPGA、可靠性、安全性、數(shù)據(jù)包等12個(gè)方面，接受了初樣鑒定產(chǎn)品質(zhì)量復(fù)查。復(fù)查結(jié)束后，有效載荷分系統(tǒng)將按照復(fù)查結(jié)果查漏項(xiàng)、補(bǔ)不足，確保正樣產(chǎn)品質(zhì)量。

　　2012年7月初，記者從中國(guó)航天科技集團(tuán)公司獲悉，嫦娥三號(hào)研制進(jìn)展順利，探測(cè)器已完成發(fā)射場(chǎng)合練，著陸器完成中心艙結(jié)構(gòu)部裝，各項(xiàng)大型試驗(yàn)和測(cè)試工作正在穩(wěn)步推進(jìn)。

　　2012年8月初，嫦娥三號(hào)著陸器正式開(kāi)始了正樣階段測(cè)試。負(fù)責(zé)測(cè)試任務(wù)的五院總體部組織召開(kāi)了“嫦娥三號(hào)探測(cè)器正樣階段電測(cè)動(dòng)員會(huì)”，全面布置嫦娥三號(hào)探測(cè)器正樣電測(cè)工作。據(jù)悉，正樣的測(cè)試內(nèi)容較初樣有較大變化，測(cè)試狀態(tài)十分復(fù)雜。為了確保完成整器電測(cè)工作的問(wèn)題，該部首先加強(qiáng)策劃，借鑒試驗(yàn)隊(duì)的管理模式，加強(qiáng)保障條件落實(shí)、加強(qiáng)質(zhì)量控制、加強(qiáng)測(cè)試覆蓋性分析，加強(qiáng)數(shù)據(jù)判讀、加強(qiáng)規(guī)章制度和崗位職責(zé)的落實(shí)、加強(qiáng)過(guò)程保密與大工序交接等環(huán)節(jié)控制，確保按時(shí)完成電測(cè)任務(wù)。

　　2012年11月，嫦娥三號(hào)著陸器熱試車(chē)力學(xué)試驗(yàn)工作圓滿(mǎn)完成。該試驗(yàn)是著陸器推進(jìn)系統(tǒng)試車(chē)試驗(yàn)前一次重要的力學(xué)性能考核，也是驗(yàn)證推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)狀態(tài)是否滿(mǎn)足“嫦娥三號(hào)”在軌運(yùn)行性能要求的重要前提。

　　2013年5月，嫦娥三號(hào)開(kāi)始“登月”前的最后一項(xiàng)大型系統(tǒng)試驗(yàn)——熱試驗(yàn)。這也是嫦娥三號(hào)最后一項(xiàng)大型系統(tǒng)試驗(yàn)開(kāi)始。

　　2013年8月28日，探月工程重大專(zhuān)項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組審議批準(zhǔn)了嫦娥三號(hào)任務(wù)由研制建設(shè)階段轉(zhuǎn)入發(fā)射實(shí)施階段。嫦娥三號(hào)探測(cè)器將于今年底由西昌衛(wèi)星發(fā)射中心擇機(jī)發(fā)射。[9]2013年9月11日凌晨，嫦娥三號(hào)探測(cè)器各部件被裝上貨運(yùn)拖車(chē)，從航天科技集團(tuán)所屬五院出發(fā)，運(yùn)往首都機(jī)場(chǎng)。之后，嫦娥三號(hào)探測(cè)器搭乘大型專(zhuān)用貨機(jī)運(yùn)抵西昌。

發(fā)射時(shí)間

　　全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)空間技術(shù)研究院空間科學(xué)與深空探測(cè)首席專(zhuān)家葉培建接受新華社記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)透露，嫦娥三號(hào)將于2013年在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，并將實(shí)現(xiàn)月面軟著陸。

　　他說(shuō)，帶“腿”帶輪子的嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)是一種全新的航天器，也是中國(guó)第一次研制，技術(shù)難度很大。“嫦娥三號(hào)面臨的最大難度是如何穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)落在月球上。”葉培建說(shuō)，必須是軟著陸，不能硬撞，但軟著陸不能使用降落傘，因?yàn)樵虑蚴钦婵?，只能是一邊降落，一邊用反推力把發(fā)動(dòng)機(jī)的速度降下來(lái)。

　　他認(rèn)為，通過(guò)攻關(guān)，相信嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器將實(shí)現(xiàn)一系列技術(shù)突破，以保證順利完成探月工程二期“落”月任務(wù)，即實(shí)施月面軟著陸和巡視勘察。

　　“2013年左右，嫦娥三號(hào)將實(shí)現(xiàn)中國(guó)月球著陸器著陸月球的目標(biāo)。”葉培建透露，嫦娥三號(hào)預(yù)選著陸區(qū)共有5個(gè)：虹灣、酒海、濕海、開(kāi)普勒和阿里斯基撞擊坑，第一次任務(wù)時(shí)，虹灣地區(qū)是首選，這個(gè)地區(qū)較平坦，光照好，易觀測(cè)。

　　葉培建表示，嫦娥三號(hào)著陸器將攜帶7臺(tái)科學(xué)儀器，還有幾臺(tái)照相機(jī)，進(jìn)行不同的科學(xué)探測(cè)任務(wù)，能夠拍攝地球和地球以外的天體；月球車(chē)則攜帶8臺(tái)儀器，包括全景相機(jī)、測(cè)月雷達(dá)等。月球車(chē)在月球上將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航、自動(dòng)拐彎、自動(dòng)選擇路線(xiàn)、自動(dòng)爬坡、自動(dòng)避開(kāi)障礙，然后自己或經(jīng)著陸器把數(shù)據(jù)傳輸回地球。

　　2013年8月，國(guó)家國(guó)防科工局探月與航天工程中心主任李本正透露，“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星將于2013年12月發(fā)射，其攜帶的“中華牌月球車(chē)”將可在月球工作三個(gè)月到半年，之后永遠(yuǎn)留在月球。[11]2013年8月28日，從國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局獲悉，探月工程重大專(zhuān)項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組召開(kāi)第十一次會(huì)議暨嫦娥三號(hào)任務(wù)進(jìn)場(chǎng)動(dòng)員會(huì)，審議批準(zhǔn)了嫦娥三號(hào)任務(wù)由研制建設(shè)階段轉(zhuǎn)入發(fā)射實(shí)施階段。嫦娥三號(hào)探測(cè)器將于今年年底由西昌衛(wèi)星發(fā)射中心擇機(jī)發(fā)射。

發(fā)射地點(diǎn)

　　外界猜測(cè)，如果條件成熟，嫦娥三號(hào)探月衛(wèi)星或許會(huì)移至海南航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射。海南航天發(fā)射場(chǎng)建成后，將成為中國(guó)繼酒泉、太原、西昌之后的第四個(gè)衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)，也將是中國(guó)發(fā)射條件最優(yōu)越的發(fā)射場(chǎng)。由于已建成使用的3個(gè)發(fā)射場(chǎng)不是戈壁沙漠就是黃土高原，再就是深山老林，其運(yùn)輸條件很難滿(mǎn)足未來(lái)5米直徑大型運(yùn)載火箭的轉(zhuǎn)場(chǎng)需要，而通過(guò)海上運(yùn)輸，此難題便迎刃而解。“嫦娥三號(hào)”有望于2013年發(fā)射，而于2009年9月開(kāi)建的海南航天發(fā)射場(chǎng)也稱(chēng)將在2013至2014年間建成并投入使用，加之該發(fā)射場(chǎng)又是由西昌衛(wèi)星發(fā)射中心承建，所以外界一度認(rèn)為“嫦娥三號(hào)”有望在海南發(fā)射。

　　其實(shí)嫦娥三號(hào)的真正發(fā)射地點(diǎn)是在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。2013年8月28日，中國(guó)國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局對(duì)外宣布，探月工程重大專(zhuān)項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組當(dāng)天召開(kāi)第十一次會(huì)議暨嫦娥三號(hào)任務(wù)進(jìn)場(chǎng)動(dòng)員會(huì)，審議批準(zhǔn)了嫦娥三號(hào)任務(wù)由研制建設(shè)階段轉(zhuǎn)入發(fā)射實(shí)施階段。嫦娥三號(hào)探測(cè)器將于今年年底在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心擇機(jī)發(fā)射。

突破

　　據(jù)了解，“嫦娥三號(hào)”是我國(guó)第一個(gè)月面軟著陸探測(cè)器，開(kāi)展著陸器懸停、避障、降落及月面巡視勘察，還將突破在嚴(yán)酷環(huán)境下生存以及深空測(cè)控通信等關(guān)鍵技術(shù)。有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“嫦娥三號(hào)”任務(wù)的實(shí)施，將使中國(guó)航天相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)巨大跨越。

　　據(jù)了解，嫦娥三號(hào)已經(jīng)完成總裝，正在總裝測(cè)試大廳進(jìn)行電測(cè)試，嫦娥三號(hào)上的產(chǎn)品已經(jīng)陸續(xù)組裝到衛(wèi)星上，各個(gè)單機(jī)組合以后，互相之間的性能是否匹配，組成一個(gè)探測(cè)器后性能是否滿(mǎn)足預(yù)期設(shè)計(jì)的指標(biāo)要求，要進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試。

　　據(jù)專(zhuān)家介紹，由于要實(shí)現(xiàn)落月任務(wù)，嫦娥三號(hào)的結(jié)構(gòu)與嫦娥一號(hào)和二號(hào)有所不同，包括兩個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)是著陸器，另一個(gè)是巡視器，也就是俗稱(chēng)的月球汽車(chē)。發(fā)射升空后，著陸器帶著巡視器經(jīng)過(guò)奔月、環(huán)月后，最后著陸于月球表面。

　　據(jù)了解，除了敏感器和自主導(dǎo)航儀器外，還有降落時(shí)用的大推力發(fā)動(dòng)機(jī)、著陸緩沖機(jī)構(gòu)等都是新研制的產(chǎn)品，這些新研制的產(chǎn)品比例超過(guò)80%。

最后準(zhǔn)備

　　“嫦娥”這個(gè)美麗的名字，一直以來(lái)都寄托著人們對(duì)月亮的無(wú)限向往，因此“嫦娥奔月”的神話(huà)在民間流傳了幾千年。如今，登九天攬?jiān)聦⒉辉僦皇莻髡f(shuō)，甚至已經(jīng)可以掐指計(jì)算。日前，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司的科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在為嫦娥三號(hào)探測(cè)器這位美麗“姑娘”的奔月之旅，做著最后的準(zhǔn)備。

　　四月的北京，天氣已經(jīng)轉(zhuǎn)暖，和煦的春風(fēng)撲面而來(lái)，帶給人們無(wú)限愜意。

　　可是，在北京唐家?guī)X的五院衛(wèi)星總裝試驗(yàn)大廳（以下簡(jiǎn)稱(chēng)AIT大廳）內(nèi)，卻是另一番景象——恒溫恒濕的高凈度空氣中，彌漫著一股緊張的氣氛。技術(shù)人員們忙碌的身影讓人感覺(jué)到，這里的工作緊張而有序。

　　在AIT大廳內(nèi)，五院總裝與環(huán)境工程部的試驗(yàn)人員們正在進(jìn)行嫦娥三號(hào)探測(cè)器的熱試驗(yàn)準(zhǔn)備工作，通過(guò)本次試驗(yàn)來(lái)最終確認(rèn)其能否忍受在奔月、落月過(guò)程中所要承受的嚴(yán)峻考驗(yàn)。

　　在月球上，受光部位的極限溫度可達(dá)150℃，未受光部位的溫度則為-130℃～-60℃，而到了夜間，溫度會(huì)降到-180℃，有些地區(qū)甚至低至-200℃。為了使嫦娥三號(hào)能夠承受這樣惡劣的環(huán)境考驗(yàn)，所做的一切準(zhǔn)備都顯得至關(guān)重要。

　　在AIT大廳里，嫦娥三號(hào)這一原本大家想象中的“淑女”，看起來(lái)更像是一位威風(fēng)凜凜、身披“金甲圣衣”的將軍。

　　原來(lái)，為了能夠更加真實(shí)地模擬太空環(huán)境，技術(shù)人員為她穿上了一件“盔甲”——這件“盔甲”由3000余片外熱流以及中、高、低溫多層組件編織而成。

　　嫦娥三號(hào)將穿著這身“盔甲”在真空熱模擬試驗(yàn)器內(nèi)待上40多天，期間將接受高溫炙烤和低溫寒冷這樣冰火兩重天的考驗(yàn)。

　　熱試驗(yàn)開(kāi)始之前，在現(xiàn)場(chǎng)指揮人員的口令下，所有試驗(yàn)人員全神貫注、各司其職，根據(jù)指揮崗的調(diào)動(dòng)，小心翼翼地將嫦娥三號(hào)探測(cè)器輕輕吊起。

　　只見(jiàn)嫦娥三號(hào)緩緩升到廠(chǎng)房30米的高空，大有“身披金甲圣衣，腳踏七彩祥云”的架勢(shì)。

　　在高空短暫懸停調(diào)整后，嫦娥三號(hào)探測(cè)器被輕輕地放入試驗(yàn)器中。

　　從側(cè)面看過(guò)去，“嫦娥”置身于漆黑的環(huán)境，仿佛進(jìn)入了傳說(shuō)中的“廣寒宮”。而就是在這里，她將開(kāi)始她登月前的最后一項(xiàng)大型系統(tǒng)試驗(yàn)——熱試驗(yàn)。

　　“熱試驗(yàn)將分為兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段是著陸器和巡視器一起進(jìn)行試驗(yàn)；第二階段這兩個(gè)部分將分別進(jìn)行試驗(yàn)。與以往不同，此次嫦娥三號(hào)探測(cè)器將實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和巡視探測(cè)的新任務(wù)。”嫦娥三號(hào)調(diào)度田帥向記者介紹道。

　　未來(lái)，當(dāng)嫦娥三號(hào)探測(cè)器著陸月球之后，巡視器——也就是人們常說(shuō)的“月球車(chē)”，將在月球表面巡游，著陸器則定點(diǎn)守候。

　　巡視器需要完成為期90天的月球探測(cè)任務(wù)，并抓取月壤在巡視器內(nèi)進(jìn)行分析，之后將得到的有關(guān)數(shù)據(jù)直接傳回地球。在這90天內(nèi)，巡視器巡游的范圍可達(dá)到5平方公里。

　　另外，值得一提的是，此次嫦娥三號(hào)著陸器上攜帶的極紫外月基天文望遠(yuǎn)鏡、極紫外相機(jī)，以及巡視器上攜帶的測(cè)月雷達(dá)，都是世界月球探測(cè)史上的創(chuàng)舉。

　　“嫦娥三號(hào)探測(cè)器將首次獲得月球降落和巡視區(qū)的地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造等信息，還將首次實(shí)現(xiàn)月夜生存。這將是我國(guó)探月‘三步走’戰(zhàn)略中極為關(guān)鍵的一步，她的表現(xiàn)值得我們期待。”嫦娥三號(hào)總設(shè)計(jì)師孫澤洲充滿(mǎn)信心地說(shuō)。

5 技術(shù)創(chuàng)新

　　嫦娥三號(hào)衛(wèi)星(11張)2010年6月，中科院院士、中國(guó)繞月工程首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露，計(jì)劃于2013年發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星將實(shí)現(xiàn)軟著陸、無(wú)人探測(cè)及月夜生存等技術(shù)創(chuàng)新。

　　中國(guó)國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局7月底曾表示，中國(guó)探月工程嫦娥三號(hào)任務(wù)正樣研制進(jìn)展順利，2013年下半年擇機(jī)發(fā)射。

　　他表示，嫦娥三號(hào)創(chuàng)新性將主要體現(xiàn)為中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)在地外天體表面無(wú)人自動(dòng)巡視、首次實(shí)現(xiàn)探測(cè)器月夜生存、首次建立覆蓋火星探測(cè)范圍的測(cè)控通信網(wǎng)、首次自主開(kāi)展月面就位科學(xué)探測(cè)等4個(gè)方面。

　　每年的10月4日至10日是聯(lián)合國(guó)設(shè)立的世界空間周，中國(guó)宇航學(xué)會(huì)北京舉行2012年世界空間周科普?qǐng)?bào)告會(huì)，歐陽(yáng)自遠(yuǎn)在科普?qǐng)?bào)告中說(shuō)，嫦娥三號(hào)任務(wù)的技術(shù)目標(biāo)包括掌握地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù)、突破月球軟著陸技術(shù)、突破月面巡視技術(shù)、掌握探測(cè)器間相互通信技術(shù)、試驗(yàn)月夜生存技術(shù)，其主要科學(xué)任務(wù)是月面地形地貌探測(cè)、月壤綜合探測(cè)、月球動(dòng)力學(xué)研究和空間天氣探測(cè)與研究。

　　據(jù)中國(guó)探月工程領(lǐng)導(dǎo)小組高級(jí)顧問(wèn)、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)自遠(yuǎn)介紹，即將于2013年左右發(fā)射的嫦娥三號(hào)探測(cè)器有三大亮點(diǎn)。在嫦娥三號(hào)配置的多種科學(xué)探測(cè)儀器中，有三臺(tái)儀器都將實(shí)現(xiàn)國(guó)際上首次科學(xué)探測(cè)。

　　1.在著陸器的頂部安裝了一臺(tái)近紫外光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，將實(shí)現(xiàn)國(guó)際上首次利用月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡開(kāi)展重要天體光變的長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)和低銀道帶的巡天觀測(cè)。主要監(jiān)測(cè)致密雙星、活動(dòng)星系核、短周期脈動(dòng)變星等。

　　2.在著陸器的頂部安裝了一臺(tái)極紫外相機(jī)，將對(duì)地球周?chē)牡入x子體層產(chǎn)生的30.4nm輻射進(jìn)行全方位、長(zhǎng)期的觀測(cè)研究。這是國(guó)際上首次在月面上利用極紫外相機(jī)對(duì)地球空間等離子體層實(shí)施大視域一次性的極紫外成像，從整體上探測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)和地磁擾動(dòng)對(duì)地球空間等離子層極紫外輻射的影響，研究等離子層在空間天氣過(guò)程中的作用，并能提高我國(guó)空間環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)能力。

　　3.在月球車(chē)的底部安裝一臺(tái)測(cè)月雷達(dá)，這是國(guó)際上首次直接探測(cè)30米深度內(nèi)月壤層的結(jié)構(gòu)與厚度和數(shù)百米深度內(nèi)月殼淺層的結(jié)構(gòu)。

月夜生存

　　月球晚上的溫度是零下180℃，而且一天黑就是半個(gè)月，如果不能持續(xù)提供能源，保證一定溫度，所有的儀器都會(huì)凍壞，唯一能滿(mǎn)足這種要求的是原子能電池，可連續(xù)工作30年，這項(xiàng)技術(shù)中國(guó)已經(jīng)攻克。

軟著陸

　　軟著陸是踏上另一個(gè)星球進(jìn)行實(shí)地科學(xué)探測(cè)的第一步，是所有探測(cè)活動(dòng)中最為重要的環(huán)節(jié)。軟著陸方式分為

　　降落傘式，緩沖氣墊式和火箭反推式三類(lèi)。歐陽(yáng)自遠(yuǎn)介紹，在月球表面降落從某種程度上說(shuō)比在火星降落要難的多。月球上由于它沒(méi)有大氣，是真空狀態(tài)，所以降落傘是不能用的，氣墊也沒(méi)辦法，它外面是真空，氣墊它會(huì)極度的膨脹的很快，唯一的一個(gè)選擇就是整個(gè)的降落的過(guò)程完全用著陸器底下的發(fā)動(dòng)機(jī)往反方向在底下往上推，減少著陸器的下降速度。而這種軟著陸方式對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，月球著陸器的姿態(tài)控制技術(shù)都提出了很高的要求。嫦娥三號(hào)在月表著陸主要分為探測(cè)器接近月面、軟著陸發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、著陸撞擊直至穩(wěn)定三個(gè)階段。大概一直下降到100米高度的時(shí)候我們要懸停，就停在那兒了。嫦娥三號(hào)的著陸器確實(shí)有很好的功能，有智能，它對(duì)月球表面就看得很清楚了，它來(lái)選擇自己挪動(dòng)一點(diǎn)位置，看到底下是特別特別平緩的地方，它就會(huì)決定在這個(gè)地方下降，完全可以控制。軟著陸就進(jìn)行到了第二個(gè)階段。除主發(fā)動(dòng)機(jī)外，軟著陸發(fā)動(dòng)機(jī)降開(kāi)始工作?？刂迫藛T就在它下降的過(guò)程當(dāng)中發(fā)動(dòng)機(jī)反推，這個(gè)當(dāng)然都算好了，用多大的能量，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火多少時(shí)間，慢慢慢慢讓它降下來(lái)，最后到達(dá)距月面4米高的地方，那就是比一層樓高一點(diǎn)吧，把所有的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)掉。再開(kāi)的話(huà)，月面上的塵埃、灰塵都會(huì)把它吹起來(lái)，這樣的話(huà)要影響以后的工作，也影響安全，所以到了4米高的時(shí)候讓它的速度達(dá)到零，然后把所有的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)掉，4米高就讓它自己掉下來(lái)，就是自由落體了，當(dāng)然能確保著陸器上所攜帶的東西以及月球車(chē)能夠完整的，完好的，安全的降落在月球表面。

　　嫦娥三號(hào)月球著陸器的懸停避障、緩速下降、分階段軟著陸等多項(xiàng)關(guān)鍵試驗(yàn)已經(jīng)圓滿(mǎn)完整，整套技術(shù)方案也得到了驗(yàn)證。

　　降落地點(diǎn)：嫦娥三號(hào)預(yù)定的登錄地點(diǎn)是北緯44度的虹灣，是在雨海西北擴(kuò)展