惊心动魄，嫦娥四号成功“盲降”

在经过奇妙而又充满勇气的地月间穿梭后，嫦娥四号昨天终于如期等来了落月的指令——激动人心的“盲降”时刻开始了。

嫦娥四号的落月难度主要来自于“月球背面安全着陆”几个字上。究其原因，一是月球背面崎岖不平——简单说来，嫦娥三号落的是平原，嫦娥四号去的是山区；二是落月过程地球方向不直接可见，所有信息传输都需要在中继星“鹊桥”的中转下完成，这无疑大大增加了落月任务的风险。整个落月过程由航天器制导、导航与控制（GNC）系统自主操控，加之回传画面的延迟，所以对地面人员来说，这个过程近乎“盲降”。

在充分研究月背预定着陆区地形特点基础上，科研团队设计了适应新地形的落月轨迹方案。

“盲降”开始，嫦娥四号按照GNC系统的指挥，在距离月面15公里的高度“定时定量”启动发动机开始快速减速。在边往前飞边下降的同时，嫦娥四号快速调整姿势和速度，在距离月面6公里的高度时调整至垂直下降——“垂直下降”就是和嫦娥三号最大的不同，因为水平方向持续移动会让着陆器不能准确测量自己所处的高度。

待发现下方100米就是月面时，为了保证落地时每只脚都不踩到石头上、不踩到坑里，嫦娥四号稍稍“歇了歇脚”，找好着陆点后才缓缓地飘了下去。整个过程地面都通过“鹊桥”观看了“直播”。

同时，研制人员也考虑了盲降的风险，尤其是如果下降过程中“鹊桥”的信息传输“卡住”而影响数据上传，怎么办？GNC系统设计了延时数据注入功能，就是提前把要发送给着陆器计算机的数据发送到着陆器上暂存，这个数据包是带有时间标签的，待到着陆器上的时间和该标签相同时，数据便自动注入。如此，“鹊桥”的实时数据注入就成为了备份手段。

系统还可以全程自主进行故障诊断与重构，万一发生故障，系统可以随时自己给自己进行“诊断”，找到病灶并解决。通过着陆器各部分功能的优化、再组合，着陆器可以确保机体整体功能正常。

为了确保良好的缓冲作用，设计和制造人员在研制过程中想尽办法，在探测器的“腿”——着陆缓冲机构，配备了两个秘密武器。

首先是“大脚掌”。着陆器的“脚掌”是与月球表面直接接触的部位，被设计成盆状，盆状结构可以更好地防止着陆月面时倾倒。其外观简单，但金属表面的内部构造却十分复杂，经历了成千上万次试验，进行了上万件材料的筛选，才敲定了最终工艺方案。

其次是主腿和副腿配合的结构。着陆器的每条着陆腿都包含一个主腿和两个副腿，各有分工。在着陆前，副腿推着主腿向外侧展开到规定角度并锁定，主腿负责在着陆时支撑住着陆器，将冲击力传递、吸收，是着陆器主要的支撑结构。副腿也会辅助主腿缓冲巨大的冲击力，使落月更稳定、安全。

为了减重，主腿和副腿的外壳是又长又薄的圆筒结构，为了确保圆筒强度，设计师优选了强度很高的铝合金材料。圆筒中还填充有缓冲蜂窝材料，在前期试验中，工作人员先后加工了约6000件规格各异的缓冲蜂窝，最终筛选出性能稳定、成品率高的缓冲蜂窝。在着陆时的巨大冲击下，主腿和副腿都能依靠挤压蜂窝吸收冲击力，让着陆器平稳地着陆。

作者：本报记者 张晓鸣

编辑：叶松亭

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