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天器,嫦娥三號“長什么樣”?與其他衛(wèi)星相比有什么特點?她是怎么研制出來的?……帶著諸多謎團,記者日前走進嫦娥三號探測器的抓總研制單位——中國航天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(tǒng)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天器,將實現(xiàn)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,結構也更為復雜,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(tǒng)組成;而著陸器是為了實現(xiàn)月面軟著陸專門量身定做的新型航天平臺,具有11個分系統(tǒng)。

　　據(jù)介紹,嫦娥三號探測器由運載火箭發(fā)射升空后,經(jīng)發(fā)射段、地月轉移段、環(huán)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(qū);之后,著陸器釋放巡視器;兩器分離后,各自獨立開展月面探測工作。

　　與以往航天器相比,嫦娥三號最大的特點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,創(chuàng)造了中國航天史上的又一第一。

　　嫦娥三號在飛行任務期間,將重點實現(xiàn)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,提升航天技術水平;二是研制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天工程基本體系。

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

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

　　嫦娥三號探測器系統(tǒng)總指揮張廷新介紹說,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(huán)境等新環(huán)境;鑒定設備占80%以上的全新研制平臺;為新科學探測配備的全新載荷設備;工作關系耦合度高、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;參與研制、設計及試驗驗證的協(xié)作配套單位多�！皟呻y”體現(xiàn)在地面驗證難,特別是由軟著陸特點決定的減重難�！耙痪o”則體現(xiàn)在進度緊,從立項到發(fā)射僅僅5年9個月,需完成從方案論證到初樣、正樣、發(fā)射場等各階段研制工作,以及相關產(chǎn)品攻關、幾百臺/套單機、鑒定件等的研制生產(chǎn),多次大型專項試驗驗證,研制進度十分緊張。

　　對“三姑娘”來說,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(huán)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,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(fā)動機的噴射以及著陸過程的沖擊都將揚起塵埃,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,嫦娥三號探測器采用了許多新技術,產(chǎn)品子樣少,產(chǎn)品成熟度低;而飛行程序又非常復雜,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(zhí)行,否則將影響主任務的完成。

　　面對諸多風險,嫦娥三號研制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,研制團隊從關鍵飛行事件和公用服務系統(tǒng)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。