欧阳自远讲“嫦娥”的故事

攸斌

2004年，中国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。嫦娥工程分为无人月球探测、载人登月和建立月球基地3个阶段，目标可以概括为“绕、落、回”3个字。其中，第一阶段共有5个“嫦娥”探测器参与。它们都肩负何种使命呢？

欧阳自远，著名天体化学家和地球化学家，中国月球探测工程的首席科学家，被誉为“嫦娥之父”。今天，我们就来听欧阳先生讲“嫦娥”的故事。

总体来说“嫦娥工程”目标很多，比如，制作月球的月面图、测月壤成分和月面环境，不过这些都是别人做过的，凡是别人做过的，我们要比别人做得更好。

“嫦娥”一号：做最好的月球地图

2007年10月24日，“嫦娥”一号出发，花了13天14小时19分，一共飞行206万千米到达月球。

“嫦娥”一号绕着月球飞，高度200千米。第一步是打开照相机。我们的照相机很特殊，是立体照相机。一个镜头照3张照片，一个往前看，一个往下看，一个往后看（3个平行的CCD线阵可以获取月球表面同一目标星3幅二维原始数据图像，经三维重构后，再现月表三维立体影像），由此我们做了一张世界上最好的月球地图。

另外，我们用一台激光高度计，一秒钟测量月球表面一个点的高度，一秒钟一个数据点，飞了一年零四个月，获得2000多万个点，把那些等高的点一连，就能完成月球表面的立体图。

“嫦娥”二号;锦上添花

“嫦娥”二号是一号的备份，没想到一号那么成功，所以我们就决定把它改进一下。

2010年10月，“嫦娥”二号发射，这一次它用4天半就到达了月球。

“嫦娥”二号飞得很低，100千米高，所以看得清楚极了。这次，我们做了一张更好的月球地图，分辨率7米。现在全世界都在用我们这张图。其实绘制这张图还有一个目的，就是为“嫦娥”三号降落的地方做准备。

“嫦娥”二号任务完成后飞到离地球150萬千米的日地引力平衡点，那个地方不受引力，比较稳定，我们让它打开仪器监视太阳活动，积累了大量资料。此外，我们还派“嫦娥”二号飞抵一颗小行星，把它拍下来。这个小行星叫“战争之神”，长4.6千米，宽2.4千米，有几座山那么大。

“嫦娥”三号：聪明地降落在月球

“嫦娥”三号是2013年12月发射的。

“嫦娥”三号有一个着陆器，一个月球车“玉兔”号。

“嫦娥”三号从地球发射过去以后，一定要被月球抓住。它在距月面15千米高，几乎贴着月球飞，然后，瞄准着陆点。它必须降落在指定的地方，这个也是很难的。这个指定地点是虹湾，虹湾在古书里面记载的是广寒宫的后花园，“嫦娥”三号就要降落在这么一个美好的地方。但是，在月球上降落有个最大的问题就是没有空气，不能用降落伞。如果一下掉下来会越掉越快，重力加速度会让它摔个粉碎，所以我们在它底下安了个发动机，往上推，让它慢慢地落下来。

“嫦娥”三号在剩100米高的时候，需要自己寻找地方落，这个我们地面没有办法指挥它，全部由它的智能来控制。落地时的要求是4条腿不能有一条腿扎进坑里，以免倒掉。它很聪明，转来转去，一共照了3764张照片，最后自己智能决定降落点。要知道降落区有一万多个撞击坑，它太聪明了，那4条腿全都搭在平地上，而旁边都是坑。“嫦娥”三号这一降落真是非常精彩啊！

“嫦娥”四号：月球背面看一看

至此，“嫦娥”一至三号，完成了“嫦娥工程”第一阶段的前两步，即“绕”和“落”。

2018年底发射的“嫦娥”四号是三号的备份探测器。它有着陆器、月球车，还有一颗卫星，三位一体去探测月球的背面。这是人类第一次到达月球背面，降落在上面进行探测。

为什么要三位一体呢？因为月球的背面，地球上看不见，也不能通信，必须要有一个卫星，就是中继星。地球这里指挥着陆器和月球车，反过来它们也需要跟地球联络，但是有月球挡住，我们需要中继星帮忙。

在“嫦娥”四号发射前，我们让中继星“鹊桥”飞到地月的拉格朗日2点。这里离月球6.8万千米，受地月引力作用环境平衡而稳定，也节省燃料。“鹊桥”直接面对的是月球的背面，同时也可以看到地球，为两地搭起了一座桥。

“嫦娥”五号：满载而归

“嫦娥”五号的目标是采样返回，实现的是“嫦娥工程”第一阶段的第三步“回”。

2020年11月，“嫦娥”五号从海南文昌发射场起飞。“嫦娥”五号的任务是：第一在月球上用电铲铲取土壤样品，再搁到返回舱里头，密封包装。第二要在月球上钻取岩芯，注意，这些样品深度不同、结构不同，所起的作用不同，所以我们一定要原封不动地把这些样品保存好。

取样完成以后，返回舱在月面起飞，进入月球空间，但是它自己回不来，因为没有动力，所以我们在月球边上有一个飞船等待它，它们会自动交会对接。这个我们指挥中心里的人是看不到的，因为月球离地球将近40万千米。它们全部靠智能来自主对接！对接完成后，飞船带着返回舱飞回地球。

飞船进入地球的大气层，问题又来了。经过我们计算，飞船高速进入大气层，摩擦燃烧，温度特别高，里面的东西全部要烧掉。为此，我们采用一个办法解决这个难题，就是在返回舱高速进入大气层时，控制它跳出大气层，再进入大气层，这非常像一个小孩弄个石头在水面打水漂，由此进行减速处理。我们事先设定的降落点是内蒙古四子王旗的大草原，最后它顺利飞到那儿，打开降落伞慢慢降下来，平安着陆，完美地完成了任务。

故事讲到这里，五个“嫦娥”一个个身手不凡，帮助我们实现了“嫦娥工程”的第一阶段任务，让我们期待第二阶段“载人登月”早一天到来！

注：拉格朗日点，又称平动点，是指宇宙中两大天体之间形成的引力稳定点，也就是说在两大天体的引力特殊作用点，如果有一个物体处在这个点上，将会出现一些特殊的现象，比如状态稳定，如果是卫星等飞行器则可以保持状态、节省飞行燃料等。