告訴你一個真實的“三姑娘”--解密嫦娥三號探測器

　　在長三乙火箭的托舉下,嫦娥三號順利踏上赴月之旅。作為中國首個在地球以外天體實施軟著陸的航太器,嫦娥三號“長什麼樣”?與其他衛星相比有什麼特點?她是怎麼研製出來的?……帶著諸多謎團,記者日前走進嫦娥三號探測器的抓總研製單位——中國航太科技集團空間技術研究院,揭開“三姑娘”的神秘面紗。

　　嫦娥三號探測器系統總設計師孫澤洲介紹,探月工程分“繞、落、回”三步走,嫦娥三號是中國首個在地球以外天體實施軟著陸的航太器,將實現探月工程二期“落”的工程目標。

　　與嫦娥一號、二號相比,嫦娥三號探測器的技術跨度大、設計約束多,結構也更為複雜,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個分系統組成;而著陸器是為了實現月面軟著陸專門量身定做的新型航太平臺,具有11個分系統。

　　據介紹,嫦娥三號探測器由運載火箭發射升空後,經發射段、地月轉移段、環月段和動力下降段等過程,飛行大約14天的時間,將以軟著陸的方式降落在月球虹灣地區;之後,著陸器釋放巡視器;兩器分離後,各自獨立開展月面探測工作。

　　與以往航太器相比,嫦娥三號最大的特點就是首次在地球以外天體執行軟著陸及月面巡視勘察任務,創造了中國航太史上的又一第一。

　　嫦娥三號在飛行任務期間,將重點實現三大工程目標。一是突破月球軟著陸、月面巡視勘察等關鍵技術,提升航太技術水準;二是研製月球軟著陸探測器和巡視探測器,建立地面深空站,具備月球軟著陸探測的基本能力;三是建立月球探測航太工程基本體系。

　　此外,嫦娥三號還將開展月表形貌和地質構造調查、月表物質成分及其可利用資源的調查、日-地-月空間環境探測與月基天文觀測等科學探測,對中國後續探月工作發揮重要作用,將有效促進深空探測領域的發展。

　　“三姑娘”作為中國探月工程二期核心任務,技術跨度之大,研製攻關之艱辛,令很多參與任務的設計師刻骨銘心。

　　嫦娥三號探測器系統總指揮張廷新介紹説,嫦娥三號探測器具有“四新兩多兩難一緊”的鮮明特點。其中,“四新”是指面臨月面溫度、月塵、月壤、月面地形地貌、重力環境等新環境;鑒定設備佔80%以上的全新研製平臺;為新科學探測配備的全新載荷設備;工作關係耦合度高、産品整合度高的新模式。

　　“兩多”主要是以著陸導航敏感器、熱控兩相流體回路、巡視器月面移動、巡視器遙操作等為代表的新技術多,且技術跨度大;參與研製、設計及試驗驗證的協作配套單位多。“兩難”體現在地面驗證難,特別是由軟著陸特點決定的減重難。“一緊”則體現在進度緊,從立項到發射僅僅5年9個月,需完成從方案論證到初樣、正樣、發射場等各階段研製工作,以及相關産品攻關、幾百台/套單機、鑒定件等的研製生産,多次大型專項試驗驗證,研製進度十分緊張。

　　對“三姑娘”來説,任務成敗的最大風險點,“毫無疑問,是月球這個全新的星球以及它所帶來的月面環境的不確定性。”嫦娥三號著陸器副總師張熇介紹,“月球表面覆蓋著一層由月面岩石碎屑、粉末、角礫等組成的月壤,而這層土壤又非常鬆軟,且崎嶇不平;同時,落月時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不可避免的風險。而當著陸器撞擊在月球表面上時,發動機的噴射以及著陸過程的衝擊都將揚起塵埃,這些激揚的月塵不僅影響成敗,更會對著陸器造成一定的危害。”

　　為此,嫦娥三號探測器採用了許多新技術,産品子樣少,産品成熟度低;而飛行程式又非常複雜,特別是近月制動、動力下降過程,對飛行時序的要求很高,需要探測器飛行控制嚴格按時序執行,否則將影響主任務的完成。

　　面對諸多風險,嫦娥三號研製團隊充分做了應對預案。為了確保在軌飛行過程中能及時準確地定位故障,研製團隊從關鍵飛行事件和公用服務系統等方面對故障模式進行了梳理,著陸器制定了140余項預案,巡視器制定了70多項預案,明確了在軌故障的判定準則和處置措施,將為探測器飛控實施提供有力保障。