西安力量助四姑娘 顺利落月平稳着陆

人类航天器在月背留下第一行“脚印” 玉兔二号巡视器走上月面影像图新华社发（国家航天局供图）嫦娥四号传回世界首张月背近照 此图片为嫦娥四号着陆器监视相机C拍摄的着陆点南侧月球背面图像，巡视器将朝此方向驶向月球表面。1月3 日10 时26分，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面预选着陆区，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。新华社发（国家航天局供图）

这是人类第一次揭开古老月背的神秘面纱。2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，实现人类探测器首次月背软着陆。

经过约38万公里、26天的漫长飞行，1月3日，嫦娥四号进入距月面15公里的落月准备轨道。

北京航天飞行控制中心大厅内，随着现场工作人员一声令下，嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降，探测器的速度逐步从相对月球1.7公里每秒降为零。

在6到8公里处，探测器进行快速姿态调整，不断接近月球；在距月面100米处开始悬停，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障；选定相对平坦的区域后，开始缓速垂直下降。最终，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，一吨多重的探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区。

嫦娥四号着陆区地形起伏达6000米，是太阳系中已知最大的撞击坑之一，被认为对研究月球和太阳系早期历史具有重要价值。

“月球背面是一片难得的宁静之地，屏蔽了来自地球的无线电信号干扰。这次探测可以填补射电天文领域在低频观测段的空白，将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。”探月工程嫦娥四号任务新闻发言人于国斌说。

落月后，通过“鹊桥”中继星的“牵线搭桥”，嫦娥四号探测器进行了太阳翼和定向天线展开等多项工作，建立了定向天线高码速率链路，实现了月背和地面稳定通信的“小目标”。11时40分，嫦娥四号着陆器获取了月背影像图并传回地面。这是人类探测器在月球背面拍摄的第一张图片。

记者3日从国家航天局获悉，嫦娥四号任务月球车全球征名活动结果揭晓，月球车命名为“玉兔二号”。

3日晚间，嫦娥四号着陆器与巡视器成功分离，玉兔二号巡视器（即月球车）顺利驶抵月背表面。着陆器上监视相机拍摄了玉兔二号在月背留下第一道痕迹的影像图，并由“鹊桥”中继星传回地面。

飞控大厅大屏幕上，嫦娥四号着陆器矗立月面，太阳翼呈展开状态。巡视器立于着陆器顶部，展开太阳翼，伸出桅杆。随后，巡视器开始向转移机构缓慢移动，转移机构正常解锁，在着陆器与月面间搭起一架斜梯，巡视器沿斜梯缓缓走向月面。22时22分，巡视器踏上月球表面，玉兔二号在月背留下第一道印迹。

从嫦娥奔月到万户飞天，从“天眼”探秘到载人航天，探索浩瀚宇宙，是中华儿女不懈追求的伟大梦想。“这一刻，我们都是幸福的追梦人！”得知嫦娥四号着陆的喜讯，年近九旬的“两弹一星”功勋科学家孙家栋院士豪情满怀。

任务难点

“嫦娥四号好比降落在崇山峻岭”

由于潮汐锁定，月球绕地球公转与自转的周期相同，因而地球上看到的月亮“景色”总是一样的。在没有太空探测器的年代，月球背面一直是神秘的未知世界。直到大约60年前，苏联的月球3号探测器传回了第一张月球背面的影像。从上世纪50年代，人类发射到月球的探测器有100多次。但是月球背面着陆探测一次都没有。

中国探月工程总设计师吴伟仁院士打了这样一个比方：嫦娥三号好比降落在华北大平原，而嫦娥四号好比降落在祖国西南的崇山峻岭中。

据介绍，嫦娥四号着陆区相当于嫦娥三号着陆区的八分之一，且落区周围有海拔10公里高的山。不同于嫦娥三号在月球正面的着陆区，嫦娥四号在月球背面着陆区地形起伏达到6000米。“难度大、时间短、风险高。”吴伟仁如是评价嫦娥四号此次在月球背面着陆之旅的突出特点。然而，风险越高意味着回报有可能也会越大。

在嫦娥三号任务成功实施以后，关于嫦娥四号要去哪儿？应该干些什么？曾引发不小的争议。嫦娥四号探测器总设计师孙泽洲介绍：“当时大家想了很多，除了落到月球背面，也有专家考虑过让它飞得更远，但那样探测器就需要有很大变化。”

“嫦娥四号是嫦娥三号的备份，很多零部件与嫦娥三号一同设计生产，因而不能在设计上有太大变化。综合考虑各方面因素后，大家仍然选择去月球背面。”孙泽洲说。

“去月球背面比去正面风险增大了很多，但从技术发展角度来讲，如果我们未来要建设月球科研站，就需要航天器能够高精度着陆。”孙泽洲称，解决了这次任务面临的挑战，可为后续的深空探测和小行星探测打下基础。

除了科学上的意义，着陆点冯·卡门撞击坑对于中国而言还有另一层非凡的意义：它是以20世纪匈牙利裔美国航天工程学家冯·卡门命名的，他被誉为“航空航天时代的科学奇才”。中国航天事业的奠基人钱学森、郭永怀都是他的亲传弟子。

“嫦娥四号能有今天的成功是有故事的，很多人最初主张不要冒险。”中国航天科技集团五院深空探测和空间科学首席科学家、嫦娥一号卫星总设计师叶培建院士告诉记者，嫦娥四号不仅实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆，更通过“鹊桥”中继星实现了地球和月背间的首次中继通信。

“两个‘首次’决定了我们在这些领域是当之无愧的世界第一，正因有无数‘嫦娥人’的坚持才能有今天，值得骄傲。”叶培建说，这是他在嫦娥四号落月的一刻走到嫦娥四号探测器项目执行总监张熇身后表示祝贺的原因。

叶培建介绍，嫦娥四号2015年才正式决定到月球背面着陆，因此整个研制周期特别紧张。就在嫦娥四号研制之时，包括嫦娥五号、火星探测、深空探测在内的多项科研任务也在紧锣密鼓地进行中，不少科研人员要同时在好几个任务里“身兼数职”，这为嫦娥四号科研团队提出了更高的要求，他们的压力可想而知。

面对困难和挑战，来自科研一线的“嫦娥人”不仅继承并发扬了老一辈航天人开创的“两弹一星”精神，更在此基础之上树立了新的“探月精神”。

从2004年1月我国月球探测工程全面启动至今，嫦娥探月已经走过了15年。嫦娥四号落月激动人心的过程背后，便源于这15年的付出与坚持。

西安力量

西安制造变推力发动机

助嫦娥四号顺利落月

本报讯（记者关颖）1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面。落月过程中，位于西安的航天科技集团六院研制生产的1台7500N变推力发动机和近30台小推力姿控发动机表现完美。

造访月球背面的嫦娥四号，不仅要克服通信障碍，还要应对月球后方崎岖的地形，实现更精确的控制。嫦娥四号着陆器推进分系统与嫦娥三号发动机配置相同，包括1台7500N变推力发动机和近30台小推力的姿控发动机组成。这是一个俯仰有度、动静自如、推力精准的推进系统，每一台发动机既要各负其责，又要密切配合。

7500N变推力发动机可实现推力从1500N到7500N大范围连续变化，具有性能高、适应性强、燃烧稳定、结构简单、成本低廉等特点，是嫦娥探测器近月制动、动力下降的主要动力，可按照飞行器的控制指令准确快速无极改变推力，实现探测器的中途修正、近月制动及月面软着陆。

与嫦娥三号相比，嫦娥四号7500N变推力发动机在高性能和长寿命上实现了多项突破。用研制人员的话说，就是变得更加“漂亮”和“聪明”。“漂亮”是说从外观上此时的发动机的涂层更美观，使用寿命更长；“聪明”是说衡量发动机的性能指标——比冲，单位质量内推进剂的量所产生的冲量，由原来的308秒提高到了310秒。

为提高发动机性能，研发人员对喷注器结构形式、结构尺寸、喷注参数、喷注器与身部的配合方案等进行了深入研究和试验，将精度由原来的0.01毫米调整到现在的0.005毫米，零件配合精度达到最佳状态。通过改进喷注器的撞击形式和撞击参数，改善了推进剂掺混完善程度，显著提高喷雾均匀性，提高燃烧效率，突破了栓式喷注器高效燃烧技术。

为了确保在多种飞行需求下万无一失，六院在试验台上把变推力发动机工作时间延长到比实际飞行多两倍，甚至几倍的时间，空间环境预想更为严峻苛刻，每个零部组件的耐温、耐压、耐磨等性能受到严格的考验，获得准确的数据。

航天科技集团六院进行多方面组织论证，经过大量优化计算和仿真分析，在发动机本身的辐射散热基础上进行分析，细化涂层工艺技术提高涂层工作寿命，发动机的涂层性能指标较之前提高3倍以上，性能与可靠性得到大幅提升。

西安硬科技“神器”

助力探测器平稳着陆

本报讯（记者关颖）1月3日，被称为“四姑娘”的嫦娥四号探测器实现人类探测器首次在月球背面软着陆。位于西安的航天科技集团五院西安分院为“四姑娘”平稳落月提供了多种“神器”。

月球背面的地形与月球正面有很大不同，据之前的太空探测器发回的月球背面照片显示，月背有很多高山和低洼处，起伏不定。“四姑娘”自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地，这与“三姑娘”落在月球正面相对平坦的地形环境是十分不同的，也为“四姑娘”的落月增加了极大的困难。

此次“四姑娘”平稳落月，西安分院为其提供的测距测速敏感器（也称落月雷达）、数传设备及为嫦娥四号中继星“鹊桥”研制的中继通信分系统等设备都是“四姑娘”落月的必备神器。

在绕月飞行阶段，地面会向嫦娥四号探测器注入落月相关的信息和参数，提前告诉“四姑娘”怎么落月、什么时候落月、落到什么地方。落月过程中，“四姑娘”在月球背面工作，地面科研人员只能通过“鹊桥”与“四姑娘”进行交流。西安分院为“鹊桥”研制的中继通信分系统可以实现地面与“四姑娘”的对话。

即使这样，通过嫦娥四号中继星这座高空数据中转站传递信息，难免会产生时间差，带来信号传递的延缓。整个落月过程时间短、速度快，“四姑娘”就需要在测距测速敏感器的帮助下导航落月。西安分院为嫦娥四号研制的测距测速敏感器通过把握速度和距离的信息，可以使“四姑娘”轻盈落月。

测距测速敏感器类似于我们日常生活中汽车的行车雷达和倒车雷达，将极大方便“四姑娘”控制身姿顺利“泊车”。为了研制出这个升级、优化版的测距测速敏感器，西安分院的设计师们开展了艰苦卓绝的攻关。其中吊车试验和校飞试验就做了多次，用来模拟验证测试测距测速敏感器的性能指标满足需求。

在嫦娥四号探测器之前，西安分院投入了大量科研力量，为已经发射成功和开展试验验证的嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥五号飞行试验器以及嫦娥四号中继卫星“鹊桥”提供了大量关键系统产品。

据西安分院院长李军介绍，在探月工程任务中，西安分院承担了关键的系统产品，为实现探月工程前两步的实现发挥了关键的作用，研制的数传系统设备，先后传回了我国第一幅月面图像、第一幅虹湾月面图像、第一幅着陆月球、玉兔月面行走和嫦娥三号与玉兔“两器互拍”图片，人类第一幅距地7500万公里处图塔蒂斯小行星的图片；研制的X频段测控应答机成功验证了我国深空测控体制，测控全向天线和信标天线为掌握嫦娥系列卫星与地面的通信及定位、定轨工作发挥了重要作用；研制的测距测速敏感器为嫦娥三号实现落月悬停和月面软着陆做出重大贡献。

在嫦娥四号任务中，西安分院为去年5月发射的嫦娥四号中继卫星研制了测控分系统、天线分系统、中继通信分系统，使得“鹊桥”可与地球保持全天候的通信，“照亮”了嫦娥四号驾临月球背面之路。

国际反应

马斯克等航天界人士点赞嫦娥四号

中国嫦娥四号探测器3日成功在月球背面软着陆。对此，多国专家纷纷表示祝贺并盛赞这一壮举。

美国航天局局长吉姆·布里登斯廷当天在社交媒体推特上发文说：“祝贺中国嫦娥四号团队实现在月球背面的成功着陆，这是人类的第一次，也是令人印象深刻的成就。”

“祝贺！”在新华社海外社交媒体账号发布的相关新闻下，美国太空探索技术公司创始人埃隆·马斯克第一时间对嫦娥四号成功落月表示祝贺。

欧洲航天局国际关系部门负责人卡尔·伯奎斯特说，本次嫦娥四号任务是人类探测器第一次降落在月球背面，“让我们更加了解月球”。人类探索外太空离不开国际合作，欧航局期待并重视与美国、俄罗斯、中国等国的合作。

英国萨里大学工程与物理科学院副院长高扬认为，无论是从工程学还是科学角度来看，嫦娥四号任务对于实地探索月球未知区域都有着重大意义。英国《卫报》刊文称，这是人类太空探索的一个里程碑。

《日本经济新闻》近日报道说，进入21世纪后，成功让探测器在月球着陆的只有中国，此次通过挑战月球背面着陆，中国有望在月球开发领域领先世界一步。

俄罗斯齐奥尔科夫斯基航天研究院院士亚历山大·热列兹尼亚科夫对记者说，嫦娥四号成功落月是中国取得的一项重大航天探索成就，确保探测器在月球背面着陆的技术非常复杂，此前任何国家都未能使其探测器在月球背面软着陆，“中国这一成功产生了巨大的心理轰动效应”。

本版文图除署名外均据新华社

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