嫦娥三號的月球之旅

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。作為中國首個在地球以外天體實施軟著陸的航天器，它們“長什么樣”？此次月球之旅它們要執行哪些任務？與其他衛星相比有什么特點？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個分系統組成；而著陸器是為了實現月面軟著陸專門量身定做的新型航天平臺，具有11個分系統。

月球是地球唯一的天然衛星，兩者之間相距384400千米。“三姑娘”由運載火箭發射升空后，經發射段、地月轉移段、環月段和動力下降段等過程，飛行大約14天，以軟著陸的方式降落在月球虹灣地區（月球月海之一）。“三姑娘”在落月之前，“玉兔”是不工作的，而是作為其中一個載荷依附在她身上。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，我國是世界上首個實現著陸器與月球車配合進行月球探測的國家。嫦娥三號最大的特點就是首次在地球以外天體執行軟著陸及月面巡視勘察任務，創造了中國航天史上的又一個第一。

到目前為止，人類成功實施了13次月球表面軟著陸，中國將成為除美國、前蘇聯以外第三個可以實現此計劃的國家。

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，所以在實施航天器著陸的時候不能用降落傘。為解決這個難題，嫦娥三號研究團隊在著陸器的底部安裝了一個發動機，通過變推力發動機逐步減速，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。

不僅如此，著陸器底部還帶有若干照相機，在其離月球100米的高度時，照相機開始自動工作拍攝月表，并將信息立即反饋回地球。如果月表情況不好，著陸器就自己挪動到平緩的地區，懸停在那繼續下降。在距離月地面還有4米的時候，發動機關機，著陸器呈自由落體。降落后，著陸器上的幾條腿扎進月表土壤，在調試各個儀器設備后，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123攝氏度，最低溫度可降至零下233攝氏度。在如此嚴酷的天氣條件下，在實現了著陸器軟著陸后，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半個月時長的夜晚時，都要經歷低溫考驗，極易凍壞。嫦娥三號研發團隊在論證如何解決這個難題時認為，“玉兔”和“三姑娘”到了夜晚都必須“冬眠”，無需工作，但機器內里需要保溫。

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電，同時轉換成熱能，可連續工作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。等到太陽出來時它們還可以自動醒來，接著執行探測任務。