嫦娥六号月背软着陆背后的硬技术

6月2日6时23分，嫦娥六号着陆器和上升器组合体（以下简称“组合体”）在鹊桥二号中继星支持下，成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。

嫦娥六号落月任务是我国实施的第五次地外天体软着陆、第四次月面软着陆，以及第二次月背软着陆。中国航天科技集团五院多项“硬核技术”支撑了此次落月任务成功实施。

月背着陆区选址面临新挑战

嫦娥六号的任务目标是实现人类首次月球背面自动采样返回，其着陆区选择直接关系到工程实施的风险控制、采样样品的科学成果产出等。相比月球正面，月球背面地形更为崎岖，尤其是月球背面的南极—艾特肯盆地区域整体地势较低且撞击坑分布更多，光照和测控更易受到地形遮挡影响。这些因素都给嫦娥六号落月选址工作带来了挑战。

为了让嫦娥六号能够稳稳着陆月背，五院研制团队对着陆区复杂地形地貌情况进行深入分析与确认，为组合体在月球表面寻找满足安全着陆、月面工作、月面起飞等需求的区域。在确认着陆区后，研制团队对着陆区的地形地貌、地质条件等进行了多轮复核与研究工作，保证选址区域分析完备、选址约束考虑全面、选址结果可信可用。

GNC系统自主实现“粗精接力避障”

此次嫦娥六号落月任务充分借鉴了我国多次地外天体软着陆的成功经验，再次展现了我国特有的“粗精接力避障”技术。

“嫦娥”家族使用的GNC（制导导航与控制）系统均由五院502所研制。该系统需要实时知道“我在哪儿”“我要去哪儿”和“我怎么去”。它就像落月过程中的驾驶员，要完成飞行轨迹控制、安全着陆点选择、精准控制三项核心任务。

在下降过程中，嫦娥六号GNC系统需要自主选择一个既符合着陆要求，又能满足上升器月面起飞条件的落点，为后续的取土和起飞创造良好条件。为此，GNC系统会自主操控组合体边降落边快速调整姿态，对预定着陆区域进行拍照分析，并飞向选定区域。这是第一次避障，也被称为“粗避障”。

在距离月面更近时，组合体实施短暂悬停，再次对月面拍照，精确避开障碍，选定最终落点。这是第二次避障，即“精避障”。之后，组合体飘移至落点正上方并垂直下降，至特定高度时关闭主发动机，利用着陆腿的缓冲机构实现软着陆。

“泊车雷达”让着陆更精准

月背着陆过程可以说是环环相扣、险象环生，距离和速度信息的支持，是决定任务成败的重要一环。五院西安分院研制的微波测距测速敏感器，如同安装在嫦娥六号着陆器上的“泊车雷达”。它在着陆器接近月面时开始工作，细致测量各项数据并精确传递，让着陆器准确判断着陆点和降落速度，为安全精准着陆提供可靠保障。

为应对着陆瞬间带来的冲击，五院529厂为着陆器量身定制了4条轻质、高强的着陆腿，学名叫“着陆缓冲机构”。每条着陆腿都由1个主腿、2个副腿和1个足垫组成，它们协同工作，能使嫦娥六号落月时更安全、更舒适。

（来源：《科技日报》）