探月背后的故事

隨著月面上五星紅旗照片傳回地球，嫦娥三號任務已取得圓滿成功。2013年12月17日，中國科協(xié)在北京舉辦第35期“科學家與媒體面對面”活動，邀請了探月工程總設計師吳偉仁、嫦娥三號任務運載火箭系統(tǒng)副總設計師劉建忠、探測器系統(tǒng)副總設計師張煸以及地面應用系統(tǒng)副總設計師蘇彥，向媒體和公眾講述了本次任務中一些鮮為人知的故事。

200多個故障預案一個都沒用上

航天工程具有高風險、高投入、高技術的“三高”特點，通常來說，每次任務所用的新技術、新產(chǎn)品不會超過30%，以求風險可控。然而嫦娥三號任務中的新設備、新技術卻達到80%，信心從何而來？

吳偉仁說，本次任務中，月球車、著陸器的設計，以及月面軟著陸的經(jīng)驗，我國基本上都是空白，必須全部從頭開始。這樣風險很大，要精心設計、計算、制造，確保質量才可能成功。

他表示，嫦娥三號從發(fā)射、軟著陸，到兩器分離、互拍，每一步都完成得完美、精準，甚至比預想的還順利。

其實，科研人員在按照最好結果努力的同時，也做了最壞的準備。吳偉仁介紹，本次任務中科研人員準備了200多個故障預案，包括每出現(xiàn)一個故障該采取什么措施，轉移到什么程度，都準備得非常精細。“結果到現(xiàn)在，這些預案一個都沒用上?！彼f。

“玉兔”前面的坑躲過了嗎

15日凌晨4點35分，嫦娥三號著陸器伸出雙臂，將玉兔號月球車穩(wěn)穩(wěn)地放在月面，讓人們振奮不已。但直播畫面中，“玉兔”右前方的一個大坑，卻令不少人擔憂——“在接下來的工作中，‘玉兔能躲過這個坑嗎？”

據(jù)介紹，這個坑直徑約20米，深度大概2—3米。不過張煸給大家送上了定心丸。“這個坑離著陸器還有十幾米的距離，巡視器也有自己的導航路徑規(guī)劃，可以繞開這個坑走，不會受影響?！彼f。

嫦娥三號著陸后，張煸看到監(jiān)視相機拍的圖像，先是覺得非常幸運，隨即感覺很成功。她說，照片中可以看到這個坑，還有一些石塊，但著陸器落腳的地方非常平坦，說明我們自己設計的導航很好地實現(xiàn)了自主避障功能。

“黑色720秒”說法并不準確

嫦娥三號任務中，實施月面軟著陸的過程約12分鐘，最為驚心動魄，被許多人稱為“黑色720秒”。張煸表示，這一說法并不準確。

“通常我們把航天器和地面完全無法通訊聯(lián)系的過程叫做‘黑色?！彼f，嫦娥三號軟著陸期間，所有的遙測數(shù)據(jù)都能傳回地面，通訊并沒有斷開。

然而地面對這一過程卻很難干預，只能由嫦娥三號自主完成。張煸說，嫦娥三號下降的速度非?？?，要實時判斷下降速度、高度、月表地形等，并隨時做出調整。如果將數(shù)據(jù)傳回地面，地面完成判斷后再發(fā)出指令，這個過程至少需要幾秒鐘，很難實現(xiàn)及時準確的控制。

8臺科學設備已有6臺開機

盡管工程目標已實現(xiàn)，但“嫦娥”和“玉兔”還將開展一系列科學探測。

蘇彥表示，嫦娥三號的科學探測任務可以用6個字來總結：巡天、觀地、測月，這是人類史上第一次利用著陸器就位和巡視器巡視相結合的探測。根據(jù)著陸器的靜止特點配備了月基光學望遠鏡、極紫外相機、降落相機和地形地貌相機；結合巡視器要運動的特點配備了測月雷達、粒子激發(fā)X射線譜儀、紅外成像光譜儀和全景相機，共計8臺科學儀器。

她說，“巡天”是利用月基光學望遠鏡在月球上開展天文觀測，由于月球沒有大氣干擾，觀測時間更長，看得更清楚：“觀地”是用極紫外相機對地球等離子體層進行觀測，實時記錄陽光、磁層、大氣層的相互作用，為空間科學研究和自然災害預報提供科學的基礎數(shù)據(jù)。以前在地球上只能觀測到局部，在月球則具有整體觀測優(yōu)勢。

“測月”則是指利用粒子激發(fā)X射線譜儀、紅外成像光譜議測量月球上的礦物和成分，借助測月雷達局部區(qū)域進行精密剖析。

蘇彥介紹，8臺設備中目前已有6臺開機，包括降落相機、地形地貌相機、月基光學望遠鏡、測月雷達、全景相機和極紫外相機?！跋Ｍ@些設備能很快給我們帶來更多驚喜，讓我們對月球有更深的了解。”她說。

中國在探月工程上投入并不多

航天工程的投入，一直是人們關注的問題。

據(jù)了解，上世紀60、70年代，美蘇共開展了118次月球探測活動，其中蘇聯(lián)64次，美國54次。雙方加起來，成功率約40%，但在激烈的競爭中，其投入可謂傾其國力，不計成本。

吳偉仁說，以美國阿波羅工程為例，在10多年里大概投入了250億美元，按年平均量計算，約占當時美國GDP的2%至2.5%。

他表示，嫦娥三號任務是世界上第130次探測月球，對于中國來說，是連續(xù)第三次探月任務取得成功。而我國探月計劃的總投入大約占國家GDP的萬分之幾。（來源：新華網(wǎng)）endprint