月球探测器在月球上着陆,前苏联直到第12次尝试才首获成功,美国也在品尝了3次失败苦果后方平安着陆。月面软着陆到底有何风险?专家认为,嫦娥落月至少面临五大考验。
一、虹湾未知新世界
中国的嫦娥三号选择在虹湾区着陆。“尽管虹湾宏观上相对平坦,但是最后嫦娥三号降落的小环境到底是怎样的地形地貌,还是未知数。”中国探月工程总设计师吴伟仁说,石头、壕沟、斜坡等都是嫦娥三号面临的巨大考验。
二、不能靠空气摩擦减速
月球上没有大气,着陆方式与在地球上完全不同,传统依靠空气摩擦减速的火箭发动机和推进系统在月球上不再奏效。为此,我国首次将变推力发动机应用于航天器。“变推力发动机没有备份,又是首次使用,其中也存在风险。”
三、下降过程“嫦娥”自主“认路”
从15公里高度降至月球表面,这惊心动魄的11分钟,嫦娥三号要完全依靠自主控制,完成降低高度、测距、测速、选择着陆点、自由落体着陆等一系列动作。这期间,人工干预的可能性几乎为零。这是因为落月过程中的每一个动作都非常短暂,安装在探测器上的传感器一旦获得信息,需要探测器作出极快的响应,而38万公里的地月距离以及信号延迟,根本不足以让信息传回地面、再由地面上传指令。
四、落月轻功靠“长腿”
尽管采用了先进的制导导航与控制系统,探测器着陆瞬间还是会对月面产生撞击。为了避免设备受到过大的冲击载荷,探测器上使用了一个着陆缓冲分系统,也就是嫦娥三号的4条“腿”。着陆腿要有强度承受冲击和压力,自身轻巧,着陆方式柔和、姿态稳定,能保证仪器设备安全。
五、撞击瞬间考验设备
“中国腿”的启用极大降低了着陆时的冲击力,但嫦娥三号上的设备依旧面临严峻考验。“经过试验,探测器上的设备能经受着陆时力学环境的考核,即便产生撞击力,电子设备也能正常工作。”吴伟仁说。
嫦娥三号的太阳能帆板在飞行中处于展开状态,而在着陆前,这对“翅膀”会收回,直到顺利着陆月面再展开。“着陆时太阳能帆板如果展开,可能会被折断。”