“發(fā)射、近月制動(dòng)、變軌和月面降落比較起來(lái)，后者更為關(guān)鍵。這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的，也是一個(gè)最重要的考驗(yàn)。”中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁表示。
難點(diǎn)一
能否落在指定的虹灣區(qū)域
能否在指定的月球虹灣區(qū)域準(zhǔn)確落下，是嫦娥三號(hào)探測(cè)器實(shí)施軟著陸首先面臨的難題。
之前，嫦娥一號(hào)和嫦娥二號(hào)衛(wèi)星已經(jīng)解決了繞月飛行的技術(shù)問(wèn)題。這一次，嫦娥三號(hào)探測(cè)器則要解決繞月成功后，能不能在指定區(qū)域落下來(lái)的問(wèn)題。
這好比開(kāi)汽車，在高速路上跑，速度慢了，耽誤時(shí)間，速度太快，又不能及時(shí)剎車;要不就錯(cuò)過(guò)了目的地，要不就一頭撞上去，不能成功完成任務(wù)。
所以，嫦娥三號(hào)的“剎車”時(shí)間是否合適、遠(yuǎn)近距離是否準(zhǔn)確，都是此次發(fā)射任務(wù)的技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵。
難點(diǎn)二
最終落月地點(diǎn)選擇仍有難度
嫦娥三號(hào)著陸地點(diǎn)，選在較為平坦的虹灣區(qū)域。但由于月球地形的不確定性，最終落月地點(diǎn)的選擇，仍存在一定難度。
“月球表面從宏觀的方面來(lái)說(shuō)相對(duì)還是比較平坦的，但小范圍，比如50米×50米或者10米×10米的小環(huán)境，它的地形地貌是什么樣子，我們不是很清楚，也不知道最終會(huì)降落到什么地方，這對(duì)我們而言是一個(gè)很大的考驗(yàn)。盡管采取了很多措施，但風(fēng)險(xiǎn)還是比較大，因?yàn)槟抢锏脑率⒃驴雍芏啵赡芘龅绞^，也可能碰到壕溝，這些情況都可能存在。”吳偉仁說(shuō)。
難點(diǎn)三
不能用空氣摩擦實(shí)現(xiàn)減速
月球上沒(méi)有大氣，這就決定了月面著陸與地球著陸方式完全不同，它是真空狀態(tài)下的軟著陸。
“沒(méi)有大氣也就意味著不能利用空氣摩擦實(shí)現(xiàn)減速。嫦娥三號(hào)探測(cè)器要實(shí)現(xiàn)月面安全軟著陸，傳統(tǒng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)系統(tǒng)無(wú)法完成這一任務(wù)。因?yàn)樵谠虑蜻@一無(wú)大氣天體表面進(jìn)行的軟著陸機(jī)動(dòng)飛行中，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)推力的變化。”嫦娥三號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫澤洲說(shuō)。
為此次任務(wù)新研制的7500牛變推力發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠進(jìn)行連續(xù)可調(diào)節(jié)變推力，進(jìn)而對(duì)嫦娥三號(hào)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，很好地解決了這一難題。但由于是首次研制和使用，7500牛變推力發(fā)動(dòng)機(jī)最終的表現(xiàn)如何，還有待軟著陸當(dāng)天的考驗(yàn)。
難點(diǎn)四
人工干預(yù)幾乎為零
落月過(guò)程中，要實(shí)時(shí)測(cè)量探測(cè)器運(yùn)動(dòng)的速度、高度，隨時(shí)調(diào)整，而且月面地形地貌很復(fù)雜，還要尋找安全的著陸區(qū)等，“這些工作都要在很短的時(shí)間內(nèi)完成，而且完全靠探測(cè)器自主完成，所以自主導(dǎo)航控制是個(gè)難點(diǎn)。”孫澤洲說(shuō)。
15公里開(kāi)始的“動(dòng)力下降”階段，被業(yè)內(nèi)人士形容為最驚心動(dòng)魄的環(huán)節(jié)。嫦娥三號(hào)要完全依靠自主導(dǎo)航控制，完成降低高度、確定著陸點(diǎn)、實(shí)施軟著陸等一系列關(guān)鍵動(dòng)作，人工干預(yù)的可能性幾乎為零。
“在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)測(cè)控都跟不上了，只能事先把程序都設(shè)定好。”嫦娥三號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)副總指揮譚梅表示。
難點(diǎn)五
月塵附著或致探測(cè)器故障
月壤具有一定的厚度，著陸器著陸、月球車行走等人為因素也會(huì)造成塵埃飛揚(yáng)，月球塵埃如果附著于探測(cè)器表面，能引起光學(xué)系統(tǒng)靈敏度下降、機(jī)械結(jié)構(gòu)卡死等故障。
此外，探測(cè)器落月時(shí)，來(lái)自月面的巨大沖擊能量及探測(cè)器自身產(chǎn)生羽流是其安全著陸的最大威脅。探測(cè)器的著陸緩沖機(jī)構(gòu)能否經(jīng)受住考驗(yàn)，還得落月當(dāng)天見(jiàn)分曉。
