航天科工30余项技术产品 全程保障嫦娥三号任务

12月14日，嫦娥三号探测器成功落月，开启了我国探月工程二期崭新一步。作为重要的技术配套和保障单位，中国航天科工所属17家单位的30余项技术产品及软件测评服务，为嫦娥三号“落下去、分得开、看得见、走起来”的各阶段目标提供全程保障支撑。

让着陆器实现“落下去”

作为“中华牌”航天器的首次地外天体软着陆任务，“嫦娥落月”成为举世瞩目的焦点，就是由中国航天科工γ关机敏感器所肩负的任务。

嫦娥三号探月任务控制计算机使用的是经过升级和改进后的第二代星载计算机操作系统Space OS2

要真正实现我国航天器踏上月球，必须突破月面“软着陆”控制技术，其中落月高度控制尤为关键。当嫦娥三号从环月飞行转到月面着陆工作阶段时，需要通过开启发动机控制“姿态”而向月球缓慢下降，随着落月过程的开始，置于嫦娥三号底部的γ关机敏感器实时精确测量嫦娥三号与月面的距离。当探测到距月面数米高度时，发出关机指令关闭发动机。这个关机指令的发出，是实现“嫦娥落月”的关键动作，决定着“落月”任务的成败。

之后，随着发动机反推力的撤离，着陆器将在月球引力作用下（相当于地球的1/6）以自由落体的方式着陆，踏上月球。为了确保嫦娥三号在月面实现“软着陆”，要求γ关机敏感器在近月环境下精确测距，精准控制，一次成功。

让着陆器与巡视探测器“分得开”

在嫦娥三号着陆器安全着陆后，与着陆器紧紧相连的巡视探测器（月球车）将实施按时分离动作，之后，分离后的巡视器在抬升机构板簧组件的作用下，按自主轨道顺利滑向月球表面，进行月球表面巡视工作。这两种由航天科工研制的火工机构能否在既定时间按时解锁，决定着此次任务的成败。

此前，航天科工研制的连接分离机构已在载人航天工程中成功应用，它如飞船的臂膀，毫秒不差、收放自如地将各个舱段按需拆合，保障飞船安全进入轨道运行、返回地球、到达预定着陆点和安全着陆等各关键阶段。

让着陆器的“眼睛”“看得见、看得真”

“嫦娥三号”着陆器在落月点“虹湾”着陆后，将在顶部弹出一个桅杆，桅杆上有它的“眼睛”——地形地貌相机组件，航天科工研制的光学镜头组件是地形地貌相机组件的最重要构成，主要任务是清晰拍摄“广寒宫”外形的动态和静态照片，并时刻关注“月球车”的运行状况。同时，它还担负了艰巨的政治任务——清晰地拍摄出 “月球车”上的彩色五星红旗照片，告诉全世界这是中国制造。

地形地貌相机是我国首台在月球上拍摄彩色图像的“彩色相机”，在光学镜头上采用了耐辐照环境适应性设计等技术，为相机穿上了“防辐射服”，为镜头打了“免疫疫苗”，保证其能适应宇宙空间辐射和月表极冷极热的真空环境。同时，镜头还戴上了“头盔”——遮光罩，阻拦了外界杂散光，并将“戴”在镜头前端的“有色眼镜”挪到了镜头里面，避免了鬼像（鬼像即非预期影像）的产生，确保拍摄出“真颜色”的彩色照片。为了避免月尘污染的影响，确保高质量清晰成像，设计师们采用先进的技术给相机安装了一个“屏蔽网”，将落在相机表面的月尘影响屏蔽掉。

让月球车“走起来”

在离开着陆器的“怀抱”后，月球车会“迫不及待”地开展月面探测工作，如何让它灵活地“走起来”，顺利完成避障、越障、爬坡等精彩动作，是本次嫦娥任务的一个关键。为此，航天科工为其“量身定制”了两种电机，一种用于月球车移动分系统车轮驱动，让月球车顺畅“走起来”；另一种用于月球车机械臂分系统关节驱动，让机械臂灵活“动起来”。

多年来，航天科工致力于宇航特种电机的技术研究和能力建设，突破各种技术难题，不断从长寿命、小型化、可靠性、兼容性等方面提高电机质量。

研制团队终于固化了技术状态，达到了国内类似体积无刷直流电动机的最高技术指标；为有效解决这两种驱动电机能在超低温、大温差、极端真空条件下的“生存”问题并确保高可靠性，他们展开了一系列技术攻关，最终通过技术鉴定，并达到了国际水平。

两种驱动电机经过各种严格苛刻试验的“千锤百炼”，技术指标完全达到宇航标准并填补了国内空白，确保了“月球车”各项探测、观测试验任务的顺利开展，树立我国深空探测极端环境微特电机研发的里程碑。

中国航天科技集团承担探测器与运载火箭总研制

在嫦娥三号这项体系庞杂、意义重大的工程中，中国航天科技集团公司承担了探测器和运载火箭两大核心关键系统抓总研制工作。

早在2007年，嫦娥一号仅用了三年多时间，创造了世界绕月探测卫星研制的最短纪录。

三年后，带着“飞得更快、靠得更近、看得更清”的目标，嫦娥二号在创下多个“第一次”后超额完成任务。它作为嫦娥三号的先导星，为嫦娥三号的发射奠定了坚实的基础。

又是一个三年，作为我国第一个地外天体 软着陆探测器的嫦娥三号诞生在航天科技集团，“嫦娥三号探测器是全新研制的探测器，也是五大系统中的核心，难度最大、需要攻克的关键技术多、技术跨度大、实施风险高。”嫦娥三号探测器副总设计师贾阳说。

如其所说，月球探测工程体系复杂，风险也相当高。据资料统计，世界上共进行了百余次月球探测活动，成功率刚刚过半。

2007年，自重只有2.4吨、“身材”曼妙的嫦娥一号在长三甲火箭的托举下，先绕地球飞行后再奔向月球。这种相当于坐着“滚梯”奔月的方式，让奔月旅程耗费了12天之久。

2010年，同样重量的嫦娥二号乘坐长三丙火箭，以“直梯”的方式奔月，即火箭将“二姑娘”直接送入地月转移轨道，使得奔月时间缩短了5天，刷新了嫦娥奔月的“中国速度”。

三年后的今天，揽“玉兔”（月球车）同赴广寒宫的“三妹”，重量陡然增加了1200千克，却依旧顺利乘坐“直梯”抵达近地点高度200公里、远地点高度约380000公里的地月转移轨道。这要归功于长三甲火箭家族中运载能力最强的“大力士”——长征三号乙改进型三级捆绑式液体运载火箭。

为了将嫦娥三号送入更精准的轨道，节省后续任务的燃料，长三乙在发射窗口上做了一篇“大文章”。了解火箭发射的人都知道，每次发射任务都可能由于客观原因导致火箭不能准时点火，从而错过最佳发射时机。为此，长三乙通过窗口优化设计、软件在线切换等技术进行了改进和试验，发射月有连续3天具备发射条件，每天有2个发射窗口，大大降低了发射风险。

此外，长三乙还首次采用了双激光惯组加卫星导航修正的复合制导技术，这相当于给火箭安上了“两只眼睛”，一只眼睛可以保证火箭按照设计好的轨道飞行，另一只眼睛则精确计算最佳途径，并随时修正，更加确保了嫦三精确入轨。

在可靠性和运载能力上，火箭也实现了质的飞跃。经过改造后的火箭，飞行可靠性由原来的0.938提升至0.942，奔月轨道运载能力由3750千克（长时间滑行状态）增长到3780千克。

另外，长三乙首次运用遥测图像实时传输技术，对火箭在发射和飞行过程进行“现场直播”。同时，还为嫦三量身打造了尊贵专享的“座椅”，即重新设计了嫦三的连接器，使火箭与探测器更完美地连接在一起，增强了嫦三奔月途中的舒适性和安全性。

探月工程总设计师吴伟仁：探月工程整个投入仅占国家GDP的万分之几

在今天的“科学家与媒体面对面”第35期活动上，中国探月工程总设计师吴伟仁表示，中国探月工程“并没有花太多钱”，整个投入仅占国家GDP的万分之几，是一个相对比较小的数字。

中国探月工程总设计师吴伟仁（中）

“首先我想说没有花太多钱。”吴伟仁说，当年美国人和苏联人为了探月不惜工本，因为是代表他们国家的实力和水平。全世界在上个世纪60年代-70年代一共开展了118次月球探测，其中苏联64次，美国54次，但是大部分是失败的；90年代之后又开展了10余次。“我们这是世界上第130次探索月球。”

“从次数看，我们是连续三次成功，成功率很高。”吴伟仁表示，当年美、苏基本上是40%的成功率，现在整个统计起来成功率是51%。“我算了一下阿波罗工程，投入了250亿美元，实际是不止的，他一共做了10多年，按照他每年的平均量算起来，大概美国当年投入探月工程的钱占当年GDP的2%-2.5%，我们现在投的钱大概占我们国家GDP的万分之几，就可以看出比例了。所以我们投入的钱不是很多。”