嫦娥三号的月球之旅

文 / 王丽

嫦娥三号的月球之旅

文 / 王丽

在长三乙火箭的托举下，嫦娥三号携“玉兔”顺利踏上探月之旅。作为中国首个在地球以外天体实施软着陆的航天器，它们“长什么样”？此次月球之旅它们要执行哪些任务？与其他卫星相比有什么特点？在月球上又是怎么“生活”的？

嫦娥三号主要包括着陆器和巡视器两大部分。其中巡视器，也就是“玉兔号”月球车，由9个分系统组成；而着陆器是为了实现月面软着陆专门量身定做的新型航天平台，具有11个分系统。

月球是地球唯一的天然卫星，两者之间相距384400千米。“三姑娘”由运载火箭发射升空后，经发射段、地月转移段、环月段和动力下降段等过程，飞行大约14天，以软着陆的方式降落在月球虹湾地区（月球月海之一）。“三姑娘”在落月之前，“玉兔”是不工作的，而是作为其中一个载荷依附在她身上。抵月之后，嫦娥三号释放“玉兔”，二者分离，各自独立开展月面探测工作。

与以往航天器相比，我国是世界上首个实现着陆器与月球车配合进行月球探测的国家。嫦娥三号最大的特点就是首次在地球以外天体执行软着陆及月面巡视勘察任务，创造了中国航天史上的又一个第一。

到目前为止，人类成功实施了13次月球表面软着陆，中国将成为除美国、前苏联以外第三个可以实现此计划的国家。

软着陆到底难在哪里？这要从月球自身的条件说起。由于月球上没有大气，是真空，所以在实施航天器着陆的时候不能用降落伞。为解决这个难题，嫦娥三号研究团队在着陆器的底部安装了一个发动机，通过变推力发动机逐步减速，来减缓它降落的速度，让着陆器从15公里处慢慢往下降到虹湾地区。

不仅如此，着陆器底部还带有若干照相机，在其离月球100米的高度时，照相机开始自动工作拍摄月表，并将信息立即反馈回地球。如果月表情况不好，着陆器就自己挪动到平缓的地区，悬停在那继续下降。在距离月地面还有4米的时候，发动机关机，着陆器呈自由落体。降落后，着陆器上的几条腿扎进月表土壤，在调试各个仪器设备后，月球车“玉兔”从着陆器上缓缓走下来。

月球上的一天约相当于地球上的27天，13天半是阳光普照的白天，13天半是寒冷的黑夜。由于没有大气来传递热量，月球温度变化很大。月球最高温度达123摄氏度，最低温度可降至零下233摄氏度。在如此严酷的天气条件下，在实现了着陆器软着陆后，嫦娥三号面对的困难便是如何在月球上过夜。

如不采取措施，所有仪器在月球渡过长达半个月时长的夜晚时，都要经历低温考验，极易冻坏。嫦娥三号研发团队在论证如何解决这个难题时认为，“玉兔”和“三姑娘”到了夜晚都必须“冬眠”，无需工作，但机器内里需要保温。

保温只有一种办法可以做到，那就是利用电池。这种原子能电池能够利用放射性同位素的温差发电，同时转换成热能，可连续工作30年。依靠电池释放的热量，“玉兔”和“三姑娘”的温度会保持在零度以上，保障所有电子仪器不至于被冻坏。等到太阳出来时它们还可以自动醒来，接着执行探测任务。