嫦娥登月任務(wù)最大風(fēng)險(xiǎn):月球地形地貌不確定

????此次探月任務(wù)成功的標(biāo)志，就是探測器安全著陸月面，巡視器成功轉(zhuǎn)移到月面并行駛，著陸器和巡視器完成互拍并獲得圖像，即“落下去，走起來”。

12月2日1時(shí)30分，嫦娥三號發(fā)射。在隨后的十來天時(shí)間里，嫦娥三號將通過奔月、繞月，最終落月。本報(bào)記者專訪了探月工程二期嫦娥三號任務(wù)探測器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫澤洲。

經(jīng)過12分鐘動力下降過程，實(shí)現(xiàn)月面軟著陸

????記者：請介紹一下這次嫦娥三號任務(wù)的概況。

????孫澤洲：任務(wù)過程大致是這樣的：運(yùn)載火箭先將探測器運(yùn)送到地月轉(zhuǎn)移軌道。在這個(gè)過程中，需要進(jìn)行1—3次中途修正。

????隨后，探測器進(jìn)行近月制動進(jìn)入圓形軌道，并進(jìn)一步調(diào)整為橢圓軌道，為后續(xù)動力下降段提供準(zhǔn)備。

????此后，探測器將在飛行4—5天后，在近月點(diǎn)15公里處開始進(jìn)入動力下降。下降過程持續(xù)12分鐘左右，并最終實(shí)現(xiàn)嫦娥三號探測器的月面軟著陸。

????探測器包括著陸器和巡視器（月球車）。著陸后，探測器將擇機(jī)釋放月球車，著陸器開展就位探測，月球車開展巡視勘察。

????概括來說，任務(wù)成功的標(biāo)志是，探測器安全著陸月面，巡視器成功轉(zhuǎn)移到月面并行駛，著陸器和巡視器完成互拍并獲得圖像，即“落下去，走起來”。

????記者：探測器是嫦娥三號任務(wù)五大系統(tǒng)中的核心系統(tǒng)，它的構(gòu)成是怎樣的，承擔(dān)什么任務(wù)？

????孫澤洲：整個(gè)嫦娥三號探測器由著陸器和巡視器兩部分組成，主要任務(wù)是兩個(gè)：實(shí)施月面軟著陸和實(shí)施在月面的巡視勘查。

????探測器落月之前，巡視器是不工作的，它作為一個(gè)載荷，固定在著陸器的頂部。整個(gè)前期的飛行和動力下降過程，以及實(shí)施軟著陸任務(wù)都是由著陸器來完成。到月面之后，著陸器和巡視器配合，把巡視器釋放到月面上，成為兩個(gè)獨(dú)立的探測器，在月面開展各自的科學(xué)探測任務(wù)。除了巡視器在月面進(jìn)行巡視勘查之外，著陸器上也攜帶著載荷在月面進(jìn)行探測。

????巡視器在月面完成的任務(wù)包括利用測月雷達(dá)、全景相機(jī)等有效載荷進(jìn)行科學(xué)探測任務(wù)。著陸器則利用極紫外相機(jī)、月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡等有效載荷進(jìn)行探測。此外，著陸器和巡視器還搭載了工程載荷，進(jìn)行對月面等方面的測量，為后續(xù)的月球探測任務(wù)做一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累。

落月比繞月需要更精細(xì)的環(huán)境數(shù)據(jù)來提供支持

????記者：嫦娥三號探測器和之前的嫦娥一號衛(wèi)星、嫦娥二號衛(wèi)星有何不同？

????孫澤洲：進(jìn)入15乘100公里軌道之前，應(yīng)該說嫦娥三號的飛行過程和嫦娥二號的飛行過程是基本一致的，有很好的繼承性。之后的飛行過程會有很大的不同。距離月面15公里之后的動力下降過程，就完全是嫦娥三號面臨的新任務(wù)。在12分鐘的落月過程中，要靠探測器自身的敏感器對月進(jìn)行測距、測速以及障礙識別，來完成整個(gè)動力下降的自主導(dǎo)航與控制，完成軟著陸。也就是說，整個(gè)軟著陸過程基本是靠探測器自主完成的。

????從產(chǎn)品角度講，嫦娥三號和嫦娥二號、嫦娥一號的整個(gè)平臺，包括設(shè)備、系統(tǒng)的功能，都有非常大的區(qū)別。有一定的技術(shù)可以繼承，但總的來說全都是新的。

????記者：嫦娥三號任務(wù)是我國首次在地球外實(shí)行軟著陸和月面巡視勘察，我們在做探測器頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌工作時(shí)，有哪些新的考慮？

????孫澤洲：嫦娥三號的任務(wù)是在月面進(jìn)行軟著陸，因此，除了空間環(huán)境、月球紅外普照等因素以外，對探測器影響比較直接的還是月表的地形地貌以及月塵等環(huán)境因素，尤其是地形地貌。過去發(fā)射的航天器都是繞月飛行，我們對環(huán)境知道一個(gè)宏觀的情況，就可以滿足工程設(shè)計(jì)的需要。但嫦娥三號需要更精細(xì)的環(huán)境數(shù)據(jù)來提供對任務(wù)設(shè)計(jì)的支持。

????以上這些因素對我們的探測器設(shè)計(jì)提出了兩方面的新要求：一是盡最大可能去認(rèn)識月面的環(huán)境，二是在設(shè)計(jì)上想辦法降低環(huán)境的不確定性帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

月球地形地貌不確定是本次任務(wù)最大風(fēng)險(xiǎn)

????記者：嫦娥三號探測器的研制在技術(shù)上有哪些創(chuàng)新和突破？

????孫澤洲：整個(gè)探測器新研制產(chǎn)品比例達(dá)到80%，從技術(shù)來講，有多個(gè)方面的創(chuàng)新和突破：

????首先是總體優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是為了完成月面軟著陸任務(wù)，通過建立月表地形地貌的、月壤的很多模型，構(gòu)建一個(gè)地面的仿真驗(yàn)證系統(tǒng)，為分析驗(yàn)證提供相應(yīng)的工具和手段；二是由于整個(gè)探測器受到發(fā)射重量的嚴(yán)格約束，整個(gè)系統(tǒng)都進(jìn)行了小型化和集成化的設(shè)計(jì)；三是在系統(tǒng)上有一些功能互用等設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，一方面照顧了輕、小型化的要求，同時(shí)還要保證系統(tǒng)的可靠性。

????第二是推進(jìn)系統(tǒng)，我們?yōu)閯恿ο陆颠^程研制了我國航天器歷史上第一臺變推力發(fā)動機(jī)。

????此外，在著陸器的導(dǎo)航與控制、著陸緩沖機(jī)構(gòu)、熱控分系統(tǒng)、巡視器的移動、巡視器的自主導(dǎo)航與控制以及遙操作和科學(xué)載荷方面，也有很多創(chuàng)新。

????我覺得，整個(gè)嫦娥三號任務(wù)的技術(shù)難度也都體現(xiàn)在這些方面。

????記者：在嫦娥三號任務(wù)中，最大的風(fēng)險(xiǎn)來自哪些方面？

????孫澤洲：風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)在三個(gè)方面。第一，整個(gè)產(chǎn)品的狀態(tài)都比較新。新產(chǎn)品比例多了之后，這種設(shè)備或者產(chǎn)品本身質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)性比其他的型號相對來說會大一些。但是，全新的產(chǎn)品不代表就一定質(zhì)量不高，或者可靠性不高，這是辯證統(tǒng)一的。

????第二，嫦娥三號任務(wù)很多關(guān)鍵的動作和關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，都是一次性的、短暫的，并且是唯一的。這個(gè)動作只能在這時(shí)刻做，開弓沒有回頭箭，沒有說退回來，恢復(fù)到一個(gè)狀態(tài)再走。比如動力下降，一旦15公里開始往下走了，就必須要一直落到月面，這也是任務(wù)的特點(diǎn)所決定的。

????第三，地形地貌環(huán)境的不確定性，應(yīng)該說是嫦娥三號最大的潛在風(fēng)險(xiǎn)。最終落的那個(gè)區(qū)域的地形對任務(wù)成功與否影響很大。

????雖然風(fēng)險(xiǎn)大，但我們還是有信心的。首先，新產(chǎn)品有新產(chǎn)品的好處。新產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上，還是有基礎(chǔ)的。并且，隨著整個(gè)行業(yè)的質(zhì)量管理水平的提高，新產(chǎn)品在初始設(shè)計(jì)的時(shí)候，某些設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)考慮得會更充分一些，因此在設(shè)計(jì)上本身固有的可靠性也就會得到相應(yīng)的保證。