在長(zhǎng)三乙火箭的托舉下,嫦娥三號(hào)順利踏上赴月之旅。作為中國(guó)首個(gè)在地球以外天體實(shí)施軟著陸的航天器,嫦娥三號(hào)“長(zhǎng)什么樣”?與其他衛(wèi)星相比有什么特點(diǎn)?她是怎么研制出來(lái)的?……帶著諸多謎團(tuán),記者日前走進(jìn)嫦娥三號(hào)探測(cè)器的抓總研制單位——中國(guó)航天科技集團(tuán)空間技術(shù)研究院,揭開“三姑娘”的神秘面紗。

　　嫦娥三號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫澤洲介紹,探月工程分“繞、落、回”三步走,嫦娥三號(hào)是中國(guó)首個(gè)在地球以外天體實(shí)施軟著陸的航天器,將實(shí)現(xiàn)探月工程二期“落”的工程目標(biāo)。

　　與嫦娥一號(hào)、二號(hào)相比,嫦娥三號(hào)探測(cè)器的技術(shù)跨度大、設(shè)計(jì)約束多,結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜,主要包括著陸器和巡視器兩大部分,其中巡視器,俗稱月球車,由9個(gè)分系統(tǒng)組成;而著陸器是為了實(shí)現(xiàn)月面軟著陸專門量身定做的新型航天平臺(tái),具有11個(gè)分系統(tǒng)。

　　據(jù)介紹,嫦娥三號(hào)探測(cè)器由運(yùn)載火箭發(fā)射升空后,經(jīng)發(fā)射段、地月轉(zhuǎn)移段、環(huán)月段和動(dòng)力下降段等過(guò)程,飛行大約14天的時(shí)間,將以軟著陸的方式降落在月球虹灣地區(qū);之后,著陸器釋放巡視器;兩器分離后,各自獨(dú)立開展月面探測(cè)工作。

　　與以往航天器相比,嫦娥三號(hào)最大的特點(diǎn)就是首次在地球以外天體執(zhí)行軟著陸及月面巡視勘察任務(wù),創(chuàng)造了中國(guó)航天史上的又一第一。

　　嫦娥三號(hào)在飛行任務(wù)期間,將重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)三大工程目標(biāo)。一是突破月球軟著陸、月面巡視勘察等關(guān)鍵技術(shù),提升航天技術(shù)水平;二是研制月球軟著陸探測(cè)器和巡視探測(cè)器,建立地面深空站,具備月球軟著陸探測(cè)的基本能力;三是建立月球探測(cè)航天工程基本體系。

　　此外,嫦娥三號(hào)還將開展月表形貌和地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查、月表物質(zhì)成分及其可利用資源的調(diào)查、日-地-月空間環(huán)境探測(cè)與月基天文觀測(cè)等科學(xué)探測(cè),對(duì)中國(guó)后續(xù)探月工作發(fā)揮重要作用,將有效促進(jìn)深空探測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展。

　　“三姑娘”作為中國(guó)探月工程二期核心任務(wù),技術(shù)跨度之大,研制攻關(guān)之艱辛,令很多參與任務(wù)的設(shè)計(jì)師刻骨銘心。

　　嫦娥三號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)總指揮張廷新介紹說(shuō),嫦娥三號(hào)探測(cè)器具有“四新兩多兩難一緊”的鮮明特點(diǎn)。其中,“四新”是指面臨月面溫度、月塵、月壤、月面地形地貌、重力環(huán)境等新環(huán)境;鑒定設(shè)備占80%以上的全新研制平臺(tái);為新科學(xué)探測(cè)配備的全新載荷設(shè)備;工作關(guān)系耦合度高、產(chǎn)品集成度高的新模式。

　　“兩多”主要是以著陸導(dǎo)航敏感器、熱控兩相流體回路、巡視器月面移動(dòng)、巡視器遙操作等為代表的新技術(shù)多,且技術(shù)跨度大;參與研制、設(shè)計(jì)及試驗(yàn)驗(yàn)證的協(xié)作配套單位多。“兩難”體現(xiàn)在地面驗(yàn)證難,特別是由軟著陸特點(diǎn)決定的減重難。“一緊”則體現(xiàn)在進(jìn)度緊,從立項(xiàng)到發(fā)射僅僅5年9個(gè)月,需完成從方案論證到初樣、正樣、發(fā)射場(chǎng)等各階段研制工作,以及相關(guān)產(chǎn)品攻關(guān)、幾百臺(tái)/套單機(jī)、鑒定件等的研制生產(chǎn),多次大型專項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證,研制進(jìn)度十分緊張。

　　對(duì)“三姑娘”來(lái)說(shuō),任務(wù)成敗的最大風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),“毫無(wú)疑問,是月球這個(gè)全新的星球以及它所帶來(lái)的月面環(huán)境的不確定性。”嫦娥三號(hào)著陸器副總師張熇介紹,“月球表面覆蓋著一層由月面巖石碎屑、粉末、角礫等組成的月壤,而這層土壤又非常松軟,且崎嶇不平;同時(shí),落月時(shí)具體的月面地形地貌也不能完全確定,這些為安全著陸帶來(lái)不可避免的風(fēng)險(xiǎn)。而當(dāng)著陸器撞擊在月球表面上時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射以及著陸過(guò)程的沖擊都將揚(yáng)起塵埃,這些激揚(yáng)的月塵不僅影響成敗,更會(huì)對(duì)著陸器造成一定的危害。”

　　為此,嫦娥三號(hào)探測(cè)器采用了許多新技術(shù),產(chǎn)品子樣少,產(chǎn)品成熟度低;而飛行程序又非常復(fù)雜,特別是近月制動(dòng)、動(dòng)力下降過(guò)程,對(duì)飛行時(shí)序的要求很高,需要探測(cè)器飛行控制嚴(yán)格按時(shí)序執(zhí)行,否則將影響主任務(wù)的完成。

　　面對(duì)諸多風(fēng)險(xiǎn),嫦娥三號(hào)研制團(tuán)隊(duì)充分做了應(yīng)對(duì)預(yù)案。為了確保在軌飛行過(guò)程中能及時(shí)準(zhǔn)確地定位故障,研制團(tuán)隊(duì)從關(guān)鍵飛行事件和公用服務(wù)系統(tǒng)等方面對(duì)故障模式進(jìn)行了梳理,著陸器制定了140余項(xiàng)預(yù)案,巡視器制定了70多項(xiàng)預(yù)案,明確了在軌故障的判定準(zhǔn)則和處置措施,將為探測(cè)器飛控實(shí)施提供有力保障。