推荐嫦娥三号月球探测器软着陆等三篇报道

黄安年推荐    黄安年的博客/2013年12月15日发布

“嫦娥”轻落“广寒宫”——嫦娥三号月球探测器软着陆目击记

2013年12月15日 00:40:58 来源： 新华网

　　新华网北京１２月１４日电（记者白瑞雪、赵薇、田兆运、李宣良）传说中的嫦娥轻挥衣袖就飞上了“广寒宫”，而有着相同名字的中国探测器——嫦娥三号在发射升空１２天之后，终于开始登陆月球。

　　１２月１４日２１时，它们相距１５公里。这是中国航天器历史上最接近月球的地方。３年前，嫦娥二号曾在这里久久俯瞰下方那道虹一般优美的弧线——科学家们为嫦娥三号软着陆选定的月球虹湾区。

　　这一次，在嫦娥二号获得的超高分辨率图像引导下，嫦娥三号将涉足这片未曾有过地球访客的区域。

　　随着首次应用于中国航天器的空间变推力发动机开机，以每秒钟１．７公里速度环月飞行的嫦娥三号实施动力下降。北京飞控中心的仿真图像显示，此前已收起一对太阳翼“翅膀”的嫦娥三号，舒展着４条金属色着陆腿遨游太空，像个憨态可掬的机器人。作为缓冲机构，这些“腿”将在落月时吸收冲击能量，保证探测器安全着陆。

　　我国初步建成的深空测控网如同放飞风筝的长线，牢牢“系”着远在月亮之上的航天器。不过，像世界上许多登陆地外天体的探测器一样，着陆过程的短暂和星球间距离的漫长，使得探测器来不及等待地面指令，不得不转入自主控制。

　　像一场孤独的旅行，软着陆过程充满风险。

　　“这次任务的关键设备全部为新研制，着陆区域地形地貌也存在不确定性。”中国探月工程总设计师吴伟仁说，为规避风险，科研人员攻克了着陆的自主导航控制、着陆推进和着陆缓冲等关键技术。

　　月面示意图上，嫦娥三号飞行轨迹呈红色，黄色标注的是此前人类月球探测器的着陆点，绿色则代表了以祖冲之、万户等中国人名字命名的月球地理实体。

　　嫦娥三号是第一个来自中国的软着陆探测器，然而，或许是因为嫦娥奔月的浪漫传说，或许是出于本能的好奇心，中国人的探月实践早在几百年前已经开始。

　　万户试图飞上月亮的试验惨遭失败，他的梦想却点燃了人类探索空间的勇气。１９６６年，苏联发射的月球９号成为第一个在月球软着陆的探测器；１９６９年，在历经两次计算机报警之后，阿波罗１１号登月舱实现世界上首次载人登月。

　　“中国探月工程起步晚，但起点高；投入少，但效益高。”探月工程领导小组高级顾问欧阳自远说，从绕月到落月，中国探月工程仅用了６年。

　　１５公里、１０公里、５公里……遥控发令员于天一按下指令发送键，探测器降落相机开机，嫦娥三号睁开了“眼睛”。

　　第一幅实时画面突然出现在屏幕一角。明暗相间的月面，大大小小的陨石坑，这是中国人对月球从未有过的清晰凝视。

　　此刻，嫦娥三号距月面仅剩３公里。

　　飞过明亮的高地，飞过广阔的平原，嫦娥三号暂停脚步，悬浮在距月面约１００米的空中。在不到３０秒的悬停时间里，它用三维成像敏感器对着陆区进行精障碍检测，选择最安全的着陆点。

　　２１时１１分，发动机关机，嫦娥三号依靠自身重力下落。着陆腿稳稳地“站”上月面，嫦娥三号成功着陆，人类第１３０次探月之旅在中国探测器与月球的轻柔相拥之中完美上演。

　　这是我国首次在地外天体实现软着陆，也是时隔３７年后人类探测器再度与月球“亲密接触”。

　　作为中国探月工程“绕、落、回”三步走的第二步，在实现软着陆的同时，嫦娥三号还肩负着突破自动巡视勘查、深空测控通信、月夜生存等关键技术的使命。

　　尽管“玉兔”迟迟没有从探测器中探出“头”来，着陆后不过几分钟，嫦娥三号已展开太阳翼，为着陆器和怀抱其中的月球车补充电能。在接下来的几个小时里，“玉兔”号月球车将通过转移机构驶离着陆器，开始执行为期３个月的科学探测任务，着陆器则留在着陆点进行原地探测。

　　４１年前的今天，“阿波罗－１７”从月面起飞时，最后一位在月球留下脚印的宇航员尤金·塞尔南说：“如果情况允许的话，我们还会带着全人类的和平与希望回到这里。”

　　美国已取消重返月球计划，但包括中国在内的多个国家正在稳步开展探月活动以及更远的深空探测。“中国始终主张和平利用太空。”探月工程副总指挥李本正说，“我们的探月工程是开放的，欢迎世界各国参与合作。”

　　“嫦娥”落月的这个月晨，是中国的冬夜。当探测器回望地球，这方灯火阑珊处，正是梦想与希望出发的地方。

http://news.xinhuanet.com/mil/2013-12/15/c_118559276.htm

嫦娥落月“密码”——中国“轻功”是怎样炼成的？

2013年12月14日 22:24:22 来源： 新华网

   新华网北京１２月１４日电（记者余晓洁、罗沙、李志晖）１４日晚，嫦娥“三姑娘”怀抱“玉兔”驾临距离地球３８万公里的月宫，实现了中国人数千年的奔月梦想，也让中国成为世界上继美国、前苏联之后第三个实现着陆月球的国家。

   嫦娥三号探测器这一落，在天宇划出一条美丽的弧线。这听起来轻松浪漫，其实不然。

   试想，探测器本身加上推进剂共３７８０公斤的“庞然大物”在１１分钟里速度从每秒约１．７公里减到零，从１５公里高处降落到一个陌生又崎岖不平的地方，该是怎样的惊心动魄！

   “嫦娥”的“轻功”是怎样炼成的？专家告诉记者，科研人员在“嫦娥”的“脑子”里输入主减速、快速调整、接近、悬停、避障和缓速下降六道“密码”。

   动力：推得精、变得准

   问：月球上空没有大气，嫦娥三号是如何实现减速的？

   火箭专家、中国航天科技集团公司第六研究院副院长刘志让：我们为嫦娥三号量身研制了变推力发动机。它朝着嫦娥三号落月运动的反方向作用，从而实现减速。只有发动机“推得精”，嫦娥三号的速度才能“变得准”。嫦娥三号推进分系统由１台７５００牛变推力发动机和若干台姿控发动机组成。这台７５００牛变推力发动机是我国目前推力变化范围最大的发动机。这是变推力发动机在我国探月工程乃至我国航天事业中的首秀。研制难度、技术与控制精度要求之高前所未有。

   北京飞控中心总体室副主任吴凤雷：短短几分钟内，嫦娥三号在导航制导控制系统的指挥下改变推力大小，完成主减速和快速调整。速度从每秒１．７公里降至大约每秒５０米，高度从１５公里降至不到３公里。

   制导：聪明的“大脑”

   问：１５公里内的动力下降，嫦娥三号是自主导航还是根据地面指令行动？

   嫦娥三号探测器系统副总指挥谭梅：整个动力下降段就十多分钟，时间非常非常短。国外同行把类似这种地面无法直接控制探测器的短暂时间称为“黑色瞬间”。只能事先把程序设定好存进去，让嫦娥三号有“足够聪明的大脑”－－导航制导控制系统。

   嫦娥三号着陆器分系统副总设计师张熇：导航制导控制系统是整个探测器的重大难点之一。我们为嫦娥三号装备了全新的测距测速敏感器以及地形识别设备，同时研发了一套完整的控制算法。导航制导控制系统将测速测距数据和地形数据结合判断，最终形成一套完善的策略来控制推进系统，确保实现平稳降落。

   中国航天科技集团公司五院西安分院党委书记李军：动力下降段测距测速敏感器发挥重要作用。安装在着陆器上的测距测速天线，像灵敏的“触角”，实时收发射频信号，并及时传递至探测器控制系统，实时掌握嫦娥三号着陆器相对于月球表面的速度和位置。

   吴凤雷：完成快速调整后嫦娥三号进入接近段和悬停段，距离月面高度逐步下降至约百米，然后悬停。

   避障：“我们都是你的眼”

   问：月面崎岖不平，嫦娥三号如何避开岩石大坑？

   张熇：嫦娥三号在接近段有一次光学成像，先大范围找一个相对平的地方挪到那附近。然后一百米悬停的时候再找一个更平坦的小范围。

   谭梅：悬停的目的就是让嫦娥三号避开障碍、搜索安全着陆区。嫦娥三号预选着陆区虹湾相对平坦。但月球表面仍然存在坡度、石块等不确定地质条件。嫦娥三号携带的测距测速仪，激光三维成像敏感器等就相当于嫦娥的“眼睛”。它们对月球表面快速扫描，并绘制出立体影像。

   中科院上海技术物理研究所舒嵘研究员：激光三维成像敏感器的测量范围是５０至１２０米，大约从距月面１００米处开始工作，为嫦娥三号提供着陆区三维地形信息，帮助它避障。

   落月：“中华好轻功”

   问：嫦娥一号完成绕月使命后重重撞月消香玉陨，嫦娥三号如何做到轻柔落月？

   吴凤雷：经过粗避障、精避障，嫦娥三号距离自己选择的着陆点只有数米时，接到关机信号发动机关闭，进入无动力下降。着陆时，“嫦娥”的垂直速度不大于４米每秒。

   嫦娥三号探测器系统总设计师孙泽洲：地外探测器的落地缓冲可以用气囊或者缓冲腿，嫦娥三号采用了四条着陆腿。它因此成为我国第一个带腿的航天器。

   由中科院合肥物质科学研究院和固体物理研究所研制的着陆器缓冲吸能部件，采用了一种具有优异力学性能、高吸能本领的新材料，确保着陆器以舒适的方式着陆，而不翻倒。

   着陆缓冲分系统主任设计师杨建中：这四条腿着陆时承受巨大的冲击，却能保证嫦娥三号强、轻、柔、稳地落月。我们骄傲地称之为“中国腿”。

http://news.xinhuanet.com/mil/2013-12/14/c_118559155.htm

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“嫦娥”“玉兔”和它们的月宫“新家”

2013年12月14日 22:27:39 来源： 新华网

   新华网北京１２月１４日电　我国嫦娥三号探测器自１２月２日由长征三号乙改二号型运载火箭从西昌卫星发射中心发射升空以来，经过两次轨道中途修正、近月制动、降轨和动力下降等阶段，于１４日晚在月球表面软着陆，正式“落户”在月宫“新家”——虹湾。

　　被称为“三姑娘”的嫦娥三号是我国首个在地球以外天体实施软着陆的航天器。它有两个主要任务，一是实现月面软着陆，二是实施月面巡视勘察。嫦娥三号是着陆器和巡视器（俗称“月球车”）的组合体，落月后，“嫦娥”会将怀抱的巡视器释放到月面上，成为两个独立的探测器，各自在月面开展探测任务。

　　承担月面巡视探测任务的“玉兔”号是中国第一辆月球车。它的质量约１４０千克，以太阳能为能源，耐受月表真空、强辐射和高温差等极端环境。它能够自主对月面环境和障碍进行感知和识别，同时在地面测控系统和地面应用系统的指挥下对巡视路径进行规划，具备前进、后退、原地转向、行进间转向、２０度爬坡、２０厘米越障的能力。

　“嫦娥”落月后，将利用降落相机、地形地貌相机、极紫外相机和月基光学望远镜等有效载荷，在着陆区进行为期１年的就位探测。“玉兔”号将在月球表面开展３个月的巡视，期间将依靠各种先进设备对月表进行三维光学成像、红外光谱分析，开展月壤厚度和结构的科学探测，对月表物质主要元素进行现场分析，帮助人们更直接、更准确地了解神秘的月亮。

　　虹湾，是月球上一个地理名称，中国探月的首站，也是“嫦娥”“玉兔”的“新家”。虹湾地处月球的北半球、西半球，月球正面的雨海的西北角，跟墨西哥湾差不多大，总体上是一块平原。

　　在跟其他四五个候选区进行“ＰＫ”后，虹湾被最终确定为嫦娥三号着陆区。因为虹湾区地形平坦、日照充足、通信畅通、轨控有效，并且是月球研究的空白区，此前还没有其他国家勘察过。（记者吴晶晶、余晓洁、郭丽琨）

http://news.xinhuanet.com/mil/2013-12/14/c_118559166.htm

嫦娥三号成功落月 中国探测器首次登上地外天体

2013年12月14日 21:32:02 来源： 新华网

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   这是北京飞控中心大屏幕上显示的平稳落月的嫦娥三号探测器。新华社记者 李鑫摄

   新华网北京１２月１４日电（记者白瑞雪、李宣良）嫦娥三号探测器１４日２１时１１分成功落月，中国成为世界上第三个有能力独立自主实施月球软着陆的国家。

   落月是从１５公里高度开始的。１１分钟的落月过程中，嫦娥三号依靠自主控制，经过了主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速段等６个阶段，相对速度从每秒１．７公里逐渐减为０。在距离月面１００米高度时，探测器暂时停下脚步，利用敏感器对着陆区进行观测，以避开障碍物、选择着陆点。在以自由落体方式走完最后几米之后，平稳“站”上月面的４条着陆腿触月信号显示，嫦娥三号完美着陆月球虹湾地区。

   这是人类第１３０次探月活动。１２月２日１时３０分在西昌卫星发射中心发射升空的嫦娥三号是我国发射的第一个地外软着陆探测器和巡视器，也是在１９７６年苏联“月球２４号”探测器登陆月球后第一个重返月球的人类探测器。

   作为中国探月工程“绕、落、回”三步走的第二步，在实现月球软着陆的同时，嫦娥三号还肩负着突破自动巡视勘查、深空测控通信、月夜生存等关键技术的使命。

   由着陆器和“玉兔”号月球车组成的嫦娥三号月球探测器总重近３．８吨。在接下来的几个小时里，“玉兔”号将驶离着陆器，开始为期约３个月的科学探测，着陆器则在着陆地点进行原地探测。

http://news.xinhuanet.com/mil/2013-12/14/c_118559018.htm