“探月第一落”背後的艱辛
——中國航天科技集團嫦娥三號研製團隊攻堅克難紀實

    新華社北京１２月１５日電(記者 王敏)迄今全球共實施１２９次探月，成功率為５１％。著陸月球，前蘇聯和美國也是多次嘗試後才成功。１４日晚，嫦娥三號的成功著陸，讓世界再次看到中國航天的實力。“探月第一落”成績固然可喜，但走近中國航天科技集團嫦娥三號研製團隊，卻發現背後諸多艱辛。

    談起嫦娥三號的創新與研製難度，探月工程副總設計師于登雲總結為“四新”，即技術新、産品新、平臺新、環境新；“兩多”，即關鍵技術多、配套單位多；“兩難”，即技術攻關難、試驗驗證難；“一緊”，即研製時間緊。雖是寥寥數語，卻高度概括了任務的種種艱辛。

    嫦娥三號總指揮張廷新介紹，這次探月的任務一是實施月面軟著陸，二是實施月面巡視勘察。這兩大任務要求嫦娥三號必須攻克多項關鍵技術，包括月面軟著陸、兩器分離、月地間遙操作、月夜生存、測控通信及地面試驗等。他介紹，嫦娥三號的新研産品所佔比例高達８０％，而一般衛星只有２０％—３０％，這無疑使研製的難度陡增。同時，參與單機研製的單位有２３０多家，這還不包括多家參與合作的高校，因此綜合管理、協調的難度也相當大。

    與嫦娥二號、嫦娥一號相比，嫦娥三號的技術跨度大、設計約束多。探測器由著陸器和巡視器兩部分組成。從某種意義上講，探測器相當於兩顆衛星。著陸器包含１１個分系統，其中，著陸緩衝分系統是基於軟著陸任務需求而新增的一個分系統；巡視器包含８個分系統。其中，移動分系統最具特色，該系統是為了實現月面巡視這一特殊任務而配置的。這兩個分系統是其他航天器所不具備的。

    “嫦娥三號的任務要求決定了總體優化設計難，推進系統研製難，著陸器的制導、導航與控制難，著陸緩衝分系統研製難，熱控分系統研製難，巡視器移動難，巡視器自主導航控制與遙操作難……”

    嫦娥三號總設計師孫澤洲口中的“難”，涉及嫦娥三號各個分系統，因為所有系統的繼承性都不強，大多需要從零開始設計研製，而其後的研製、試驗、驗證等過程更是充滿了挫折。

    以設計為例，研製人員雖然對著陸衝擊等研究形成明確結論，但著陸點的月面情況到底是什麼樣的、著陸時衝起的月塵會不會對任務的實施産生負面影響，都存在不確定性。

    為了消除不確定性，研製人員建立了包括月表地形地貌模型、月塵模型在內的多個模型，通過系統倣真進行初步分析與設計。研製人員還特別設計了模擬地球六分之一重力狀態下的各種試驗，模擬軟著陸衝擊、月面移動試驗中的月壤、光照環境；在機構等性能試驗中，模擬月塵環境、艙外設備月夜儲存環境等，並根據試驗標準進行再分析，通過對薄弱環節的不斷改進，逐步提高嫦娥三號的性能。

    就拿選擇試驗地點來講，經過多方考證，試驗隊員煞費心思，發現西北沙漠中沙子的力學特性比較接近月面，巡視器移動性能測試就安排在那裏進行。

    “試驗時，參試人員都住在臨時搭建的簡易房內，有時夜裏遇到沙塵暴，連頭部都要裹得嚴嚴實實。即使這樣，早晨起來，被子上、桌子上、地上全是沙子，足足能掃出半臉盆。”孫澤洲記憶猶新。

    漫漫３８萬公里之路，嫦娥三號此次能夠順利抵達，探測器上的發動機發揮了關鍵作用，而其中７５００牛變推力發動機直接決定著嫦娥三號奔月與落月的成敗，且沒有備份。

    嫦娥三號推進系統主任設計師金廣明介紹，一般衛星的發動機最大推力只有４９０牛，神舟系列載人飛船發動機的推力也只有２５００牛， ７５００牛發動機與以往飛行器上的發動機相比絕對是個“大傢伙”。

    金廣明強調，７５００牛發動機的研製難度不僅僅是推力的大幅增加，更大的難度是要突破大範圍變推力、高精度控制、高性能長壽命等關鍵技術。只有攻克了這些關鍵技術，才能為探測器中途修正、近月制動、落月軟著陸等提供安全保障。其研製難度也是美俄等航天強國公認的。

    為了確保發動機完成奔月與落月任務，從“九五”開始，航天科技六院就開始研製變推力發動機；２００８年，六院正式開始了７５００牛變推力發動機的工程研製。嫦娥三號探測器轉場前，六院院長譚永華曾信心滿滿地承諾：“我們對７５００牛發動機完成探月任務有信心。”

    有這樣的底氣，是因為在多年的研製過程中，發動機的相關試驗就進行了１００多次，點火試驗累計達到６萬多秒，就是為了發動機在軌工作的１２００秒不出任何問題。

    “臺上一分鐘，台下十年功。”研製團隊為突破嫦娥三號關鍵技術所付出的艱辛努力，連他們自己也始料未及。伴隨著嫦娥三號的順利落月，研製人員多年的付出終於得到了最好的回報。廣大航天人將繼續奮勇前行，攀登航天新高峰。