文 / 王麗

嫦娥三號的月球之旅

文 / 王麗

在長三乙火箭的托舉下，嫦娥三號攜“玉兔”順利踏上探月之旅。作為中國首個(gè)在地球以外天體實(shí)施軟著陸的航天器，它們“長什么樣”？此次月球之旅它們要執(zhí)行哪些任務(wù)？與其他衛(wèi)星相比有什么特點(diǎn)？在月球上又是怎么“生活”的？

嫦娥三號主要包括著陸器和巡視器兩大部分。其中巡視器，也就是“玉兔號”月球車，由9個(gè)分系統(tǒng)組成；而著陸器是為了實(shí)現(xiàn)月面軟著陸專門量身定做的新型航天平臺，具有11個(gè)分系統(tǒng)。

月球是地球唯一的天然衛(wèi)星，兩者之間相距384400千米?！叭媚铩庇蛇\(yùn)載火箭發(fā)射升空后，經(jīng)發(fā)射段、地月轉(zhuǎn)移段、環(huán)月段和動(dòng)力下降段等過程，飛行大約14天，以軟著陸的方式降落在月球虹灣地區(qū)（月球月海之一）?！叭媚铩痹诼湓轮埃坝裢谩笔遣还ぷ鞯?，而是作為其中一個(gè)載荷依附在她身上。抵月之后，嫦娥三號釋放“玉兔”，二者分離，各自獨(dú)立開展月面探測工作。

與以往航天器相比，我國是世界上首個(gè)實(shí)現(xiàn)著陸器與月球車配合進(jìn)行月球探測的國家。嫦娥三號最大的特點(diǎn)就是首次在地球以外天體執(zhí)行軟著陸及月面巡視勘察任務(wù)，創(chuàng)造了中國航天史上的又一個(gè)第一。

到目前為止，人類成功實(shí)施了13次月球表面軟著陸，中國將成為除美國、前蘇聯(lián)以外第三個(gè)可以實(shí)現(xiàn)此計(jì)劃的國家。

軟著陸到底難在哪里？這要從月球自身的條件說起。由于月球上沒有大氣，是真空，所以在實(shí)施航天器著陸的時(shí)候不能用降落傘。為解決這個(gè)難題，嫦娥三號研究團(tuán)隊(duì)在著陸器的底部安裝了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過變推力發(fā)動(dòng)機(jī)逐步減速，來減緩它降落的速度，讓著陸器從15公里處慢慢往下降到虹灣地區(qū)。

不僅如此，著陸器底部還帶有若干照相機(jī)，在其離月球100米的高度時(shí)，照相機(jī)開始自動(dòng)工作拍攝月表，并將信息立即反饋回地球。如果月表情況不好，著陸器就自己挪動(dòng)到平緩的地區(qū)，懸停在那繼續(xù)下降。在距離月地面還有4米的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)，著陸器呈自由落體。降落后，著陸器上的幾條腿扎進(jìn)月表土壤，在調(diào)試各個(gè)儀器設(shè)備后，月球車“玉兔”從著陸器上緩緩走下來。

月球上的一天約相當(dāng)于地球上的27天，13天半是陽光普照的白天，13天半是寒冷的黑夜。由于沒有大氣來傳遞熱量，月球溫度變化很大。月球最高溫度達(dá)123攝氏度，最低溫度可降至零下233攝氏度。在如此嚴(yán)酷的天氣條件下，在實(shí)現(xiàn)了著陸器軟著陸后，嫦娥三號面對的困難便是如何在月球上過夜。

如不采取措施，所有儀器在月球渡過長達(dá)半個(gè)月時(shí)長的夜晚時(shí)，都要經(jīng)歷低溫考驗(yàn)，極易凍壞。嫦娥三號研發(fā)團(tuán)隊(duì)在論證如何解決這個(gè)難題時(shí)認(rèn)為，“玉兔”和“三姑娘”到了夜晚都必須“冬眠”，無需工作，但機(jī)器內(nèi)里需要保溫。

保溫只有一種辦法可以做到，那就是利用電池。這種原子能電池能夠利用放射性同位素的溫差發(fā)電，同時(shí)轉(zhuǎn)換成熱能，可連續(xù)工作30年。依靠電池釋放的熱量，“玉兔”和“三姑娘”的溫度會保持在零度以上，保障所有電子儀器不至于被凍壞。等到太陽出來時(shí)它們還可以自動(dòng)醒來，接著執(zhí)行探測任務(wù)。