法治日報全媒體記者 廉穎婷 通訊員 成楠

6月2日6時23分，嫦娥六號探測器著陸/上升組合體于月球背面南極——艾特肯盆地預選區(qū)著陸，經(jīng)過30天長途跋涉成功抵達“月宮”，開啟了月背采樣的新篇章。

飛離地球、遨游太空、穩(wěn)穩(wěn)落月，這看似輕松的一幕幕，實際上卻歷盡艱辛。

如果把探測器著陸月球進行科學探測看作一次攀登珠穆朗瑪峰的壯舉，那么從地球飛到環(huán)繞月球的軌道，大致相當于從前進營地到達突擊營地，而從環(huán)月軌道上脫離，并逐漸減速，選取安全位置在月球表面實施軟著陸，則相當于最后沖擊頂峰的過程——雖然距離時間都不長，但難度風險最大，也最考驗動力技術的有效性與可靠性。

要成功著陸月球，嫦娥六號探測器著陸/上升組合體需要從距離月面15千米處開始實施動力下降，組合體速度逐步從相對月球1.6千米每秒降為零。試想一下，一個4噸多重的龐然大物從15千米高處降落，該是怎樣的驚心動魄。

主減速、快速調(diào)整，航天科技集團六院為嫦娥六號著陸器量身研制了推進分系統(tǒng)，包括7500N變推力發(fā)動機、150N發(fā)動機以及貯箱、氣瓶等10余種其他產(chǎn)品。助力嫦娥六號實施動力下降時，速度從每秒約1.6公里減到0(即懸停狀態(tài))，高度從15千米降至不到3千米，從而實現(xiàn)減速。只有發(fā)動機推得穩(wěn)，嫦娥六號速度才能變得準。

軟著陸 硬功夫

會不會正確踩剎車，是評判一個司機駕駛技術好壞的重要指標之一。同樣，為了減少降落過程中對著探測器的沖擊，將“乘客”平穩(wěn)送達，“剎車”的力度必須恰到好處。

在落月過程中，嫦娥六號探測器著陸/上升組合體要像一個經(jīng)驗豐富的“老司機”，在一邊往前飛一邊下降的同時，快速調(diào)整姿勢調(diào)整速度，在距離月面3千米的高度時調(diào)整至垂直下降，7500N發(fā)動機開始變推力工作，隨后繼續(xù)下降。待發(fā)現(xiàn)下方100米就是月面時，通過橫向的150N發(fā)動機進行避障。為了保證嫦娥六號落月時每只“腳”都不踩到坑里，組合體會在月面上方3米位置稍稍“歇歇腳”，通過懸停避障選好著陸點后，7500N發(fā)動機關機，嫦娥六號在月球重力作用下緩緩落下去。這穩(wěn)穩(wěn)的一落看似輕盈輕松，卻蘊藏著六院發(fā)動機產(chǎn)品的眾多智慧和積淀。

作為探測器的關鍵單機，7500N變推力發(fā)動機是嫦娥六號探測器動力下降的主要動力。它可不簡單，是一臺既能以固定推力運行，又能根據(jù)需求節(jié)流降低推力運行的發(fā)動機，更是地外天體登陸的必備裝置。7500N變推力發(fā)動機是六院自行研制的我國首臺變推力發(fā)動機，可實現(xiàn)推力從1500N到7500N大范圍連續(xù)變化，具有性能高、適應性強、燃燒穩(wěn)定、結(jié)構簡單等特點?？砂凑仗綔y器的控制指令準確快速無級地改變推力，實現(xiàn)探測器的中途修正、近月制動及月面軟著陸。該型發(fā)動機曾經(jīng)助力嫦娥三號、四號、五號3次連續(xù)成功登月，成功率100%。

月背盲降 步步驚心

環(huán)節(jié)動作越多，帶來的風險就越大。嫦娥六號作為最復雜的探月之旅是毫無疑問的，然而變數(shù)就是挑戰(zhàn)。隨著發(fā)動機反推力的撤離，探測器減速慢行，實現(xiàn)“軟著陸”。

月球背面不如月球正面那樣平坦，為了目標任務，嫦娥六號此次選擇山腳附近降落，這大大增加了降落難度，不僅要在空中精準定位，還要有高超的避障能力，地形險要、起伏不定，使軟著陸面臨“一失足成千古恨”的風險。同樣困難的還有，落月過程地球方向不直接可見，所有信息傳輸都需要由中繼星“鵲橋2號”中轉(zhuǎn)，整個過程近乎盲降，無疑增加了風險。

為實現(xiàn)動力下降過程中探測器飛行更加平穩(wěn)、著陸點選取更加合理、避障措施更加有效、落點位置更加精確，推進系統(tǒng)需為探測器提供主減速推力，為姿態(tài)控制提供控制力，還需為懸停、避障提供平移推力。由于飛行器在太空往往處于失重狀態(tài)，此時液體推進劑處于漂浮狀態(tài)，因此150N發(fā)動機要先進行點火工作，為著陸器提供初始推進劑沉底力，支撐主發(fā)動機開機點火減速，隨著著陸/上升組合體持續(xù)下降靠近月面，150N發(fā)動機進行姿態(tài)調(diào)節(jié)，橫向平移、精確避障，確保嫦娥六號安全平穩(wěn)“停車入庫”。

150N發(fā)動機是為嫦娥系列探測器專門進行減重及可靠性提高設計而成。為滿足探測器嚴苛的重量要求，相比此前同類產(chǎn)品，發(fā)動機整體減重“瘦身”42%，單臺產(chǎn)品僅不到1kg，最小位置的孔徑比筆芯頭還要細，同時能保證數(shù)萬次脈沖和數(shù)萬秒穩(wěn)態(tài)工作壽命，確保嫦娥六號全程高精度、穩(wěn)定、可靠飛行。

萬里挑一 最強“護衛(wèi)”

“探月工程”的每一階段任務都是對前一階段任務的深化，并為下一階段任務奠定基礎。作為嫦娥五號的備份，在嫦娥六號長期貯存期間，如何確保產(chǎn)品質(zhì)量不受影響，是研制團隊面臨的全新課題。

為此，研制團隊開展了大量分析和試驗研究，對“貯存延壽研究、更換超期組件、更換整機新品”等措施進行了研討，并提前投產(chǎn)產(chǎn)品，做好換新品的準備。為了保持技術狀態(tài)一致，研制隊伍還對產(chǎn)品進行了長期貯存影響測試分析和壽命評估，開展了多輪專項質(zhì)量復查工作，研制團隊對飛行程序、預案及系統(tǒng)參數(shù)等進行反復推敲，確保產(chǎn)品的長壽命與可靠性。雖然已有嫦娥三號、四號、五號以及天問一號軟著陸的成功經(jīng)驗，但要想將嫦娥六號平穩(wěn)落到月球表面必須挑選出經(jīng)驗豐富、能力最強的“護衛(wèi)”。

今天，注定是難忘的一天。對于六院人來說，沒有片刻放松，成功落月，“嫦娥”的月宮生活才剛開始，新的挑戰(zhàn)就在前方，接下來讓我們期待嫦娥六號攜“土”回家。