月球背面有啥宝贝？得问嫦娥六号

嫦娥落月900秒

嫦娥六号的落月过程与此前的嫦娥五号类似，大致分为主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段6个阶段，这个过程大约需要900秒。

1.主减速段

——距月面约15公里

为了平稳软着陆，就要先把速度降下来。在距离月面约15公里高度时，嫦娥六号“着上组合体”开始进入主减速段，“着上组合体”基本呈现与月面平行的姿态飞行，7500牛变推力发动机用最大推力运行，以达到快速减速的目的。

2.快速调整段

——距月面约12公里

“着上组合体”一边往前飞一边下降高度，当距离月面大约12公里时，开始姿态调整。这时，发动机逐渐调小推力，“着上组合体”的姿态也逐渐接近垂直于月面。

3.接近段（粗避障）

——距月面约2-3公里

“着上组合体”继续下降，当距离月面大约2到3公里高度时，“着上组合体”利用“光学成像敏感器”（通俗讲就是相机）进行“粗避障”，对着陆区域的障碍物进行检测与机动规避。

4.悬停段

——距月面约90-110米

当“着上组合体”降到110到90米左右时进入悬停段。这是为了保证落月时，着陆器的四只脚都不踩到石头上或坑里。“激光三维成像敏感器”开始发挥作用，它将在不到3秒钟时间内快速完成对着陆区域的高精度三维成像，快速选定着陆点。

5.避障段（精避障）

——继续下降

再之后，就是避障段，与之前的粗避障不同，这一阶段的避障是精避障，精准识别、选好着陆点。而为了节省燃料，在这一阶段是一边下降一边进行精确避障的。

6.缓速下降段

——距离着陆点约30米

此时进入落月最后阶段。在变推力发动机作用下，“着上组合体”下降速度减为每秒2米。当下降至距离月面约2米高度时，“着上组合体”主发动机关闭，4条缓冲着陆支撑腿稳稳落在月背南极-艾特肯盆地。

>>知识点

着上组合体是什么？

嫦娥六号落月前先要进行组合体分离。由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成的四器组合体要先分离成两部分，轨道器和返回器组成的轨返组合体继续留在月球轨道上飞行，着陆器和上升器组成的着上组合体分离后将着陆月球，开展后续采样任务。

为何不用降落伞减速？

不同于地球着陆，月球上没有大气，无法通过降落伞风阻减速，因此着上组合体只能通过发动机的反推力来实现减速。

落月点选择有什么讲究？

月背南极-艾特肯盆地是太阳系已知最古老的撞击盆地。盆地深达13公里，一些靠近南极的区域会长时间未受到阳光照射，被称为永久阴影区，那里极有可能有“水冰”存在。

此外，落月位置不仅要有科学价值，降落月背地点就要充分考虑光照等各个方面，确保任务的可实施性。

降落月球最大最深最古老盆地

人类探月史上首次在月背“挖宝”

5.1放了个小长假，嫦娥六号就上天了；6.1周末两天带娃逛了逛，嫦娥六号就到达了；周末下雨，只是带着小朋友们在公园里挖了挖土，现在嫦娥六号就要开始首次在月背“挖宝”了——

经过30天长途跋涉后，6月2日6时23分，嫦娥六号探测器着陆/上升组合体在月球背面南极-艾特肯盆地着陆，开启了月背采样新篇章。按理说，着陆月球也不是第一次了，那嫦娥六号为什么还这么引人关注？这是因为月球自转周期和公转周期相同，在地球上永远只能看到月球的一面，而嫦娥六号不仅降落月球背面，还要在人类探月史上首次执行月背采样返回任务。到月球背面去“挖宝”再带回来！咋样？咱中国航天人厉害吧！

地月距离约38万公里，嫦娥六号5月3日发射，约5天进入环月轨道，其后20多天的时间调整位置，为落月做准备。而挖完土后，上升器将样本送回轨道中的返回器，返回器仍会在环月轨道上继续工作，直到6月20日开始返回地球，预计6月25日着陆

拉格朗日L2点是一个特殊的平衡点,在这里地球重力和月球引力完全平衡,使得物体可以相对稳定地停留在该点，鹊桥号就在这个位置；而鹊桥二号则首次使用了环月大椭圆冻结轨道，在其上运行可大大节省推进剂的消耗，让鹊桥二号更为“长寿”

这是人类探索月球的历史性时刻！

6月2日清晨，嫦娥六号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区，开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务，即将“蟾宫挖宝”。

北京航天飞行控制中心响起热烈的掌声，嫦娥六号着陆/上升组合体在鹊桥二号中继星支持下，成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。

自5月3日发射入轨以来，嫦娥六号探测器经历了约30天的奔月之旅，在经过地月转移、近月制动、环月飞行等一系列关键动作后，完成了这世界瞩目的“精彩一落”。月背着陆时间短、难度大、风险高，放眼世界也仅有我国的嫦娥四号探测器曾在2019年初成功实现月背软着陆。而迄今为止，人类共对月球进行了10次采样返回，而这10次采样均位于月球的正面。科学家认为，月球背面整体上相对于月球正面更为古老，具有重要科研价值，因此，此次嫦娥六号不仅实现月背软着陆，更会采集月球背面的月壤，走别人没走过的路。

2004年，中国探月工程正式批准立项。从嫦娥一号拍摄全月球影像图，到嫦娥四号实现人类首次月球背面软着陆；从嫦娥五号带着月壤胜利归来，再到如今嫦娥六号即将月背“挖宝”……20年来，中国探月工程不断刷新人类月球探测的纪录。

成功着陆月背，只是开始。后续着陆器将进行太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作，随后正式开始持续约2天的月背采样工作，通过钻取和表取两种方式分别采集月球样品，实现多点、多样化自动采样。

同时，本次任务还将开展月球背面着陆区的现场调查分析、月壤结构分析等科学探测。让我们继续期待嫦娥六号“再接再厉”，不断传来更多好消息！ 综合

>>这次落月不简单

保证嫦娥六号落月时每只“脚”都不踩到坑里

确保着陆时不发生“一失足成千古恨”的风险

月背“盲降”步步惊心

雷达、测距天线、发动机、中继卫星……

陕西力量起大作用

飞离地球、遨游太空、稳稳落月，这看似轻松的一幕幕，实际上却历尽艰辛。尤其是想要成功着陆月球，嫦娥六号探测器着陆/上升组合体需要从距离月面15千米处开始实施动力下降，速度逐步从相对月球每秒1.6千米降为0。试想一下，一个4吨多重的“庞然大物”从15千米高空降落，该是怎样的惊心动魄！

而相比于降落在月球正面，降落在月球背面更可谓是环环相扣、步步关键。中国航天科技集团任德鹏介绍，这次落月的难度主要是全程地面无法干预，完全是自主执行的。它具体体现在了几个关键性动作，首先推进要正常地执行，尤其是发动机推力的稳定性保持，导航敏感器、着陆缓冲装置要正常工作。

特别是此次任务的预选着陆区——月球背面南极-艾特肯盆地，落差可达十多公里，好比要把一台小卡车成功降落到崇山峻岭中，每一步都不能掉以轻心。

装上一部“泊车雷达”

让着陆更加顺畅

航天科技集团五院西安分院为嫦娥六号探测器研制的微波测距测速敏感器相当于在着陆器上安装了一部“泊车雷达”。这部雷达在着陆器距离月球表面15公里的时候正式开始工作。“可以探测着陆器与月球表面的距离以及着陆器下降的速度，并为上升器的制导、导航与控制分系统提供速度和距离的信息，以便于着陆器来判断降落的落点和速度。”西安分院嫦娥六号探测器微波测距测速敏感器研制负责人说。

此外，西安分院还为嫦娥六号探测器研制了测控天线，这相当于嫦娥六号探测器随身携带的“手机”，地面与月球之间的测控通信主要依靠这部“手机”完成。

距月面3千米开始垂直下降

“火眼金睛”选择理想落点

会不会正确踩刹车，是评判一个司机驾驶技术好坏的重要指标之一。同样，为了减少降落过程中对着探测器的冲击，将“乘客”平稳送达，“刹车”的力度必须恰到好处。

在落月过程中，嫦娥六号探测器着陆/上升组合体像一个经验丰富的“老司机”，在一边往前飞一边下降的同时，快速调整姿势、调整速度，在距离月面3千米的高度时调整至垂直下降。这时7500N发动机开始变推力工作，随后继续下降。

同时，着陆/上升组合体通过视觉自主避障系统进行障碍自动检测，利用可见光相机根据月面明暗选择大致安全点，并在安全点上方100米处悬停，利用激光三维扫描进行精确拍照以检测月面障碍，最终选定着陆点，开始缓速垂直下降，这时要通过横向的150N发动机进行避障。

为保证嫦娥六号落月时每只“脚”都不踩到坑里，组合体会接着会在月面上方3米位置稍稍“歇脚”，通过悬停避障选好着陆点后，7500N发动机关机，嫦娥六号在月球重力作用下缓缓落下去。

这稳稳的一落看似轻盈轻松，却蕴藏着航天科技集团六院发动机产品的众多智慧和积淀。

7500N变推力发动机是嫦娥六号探测器动力下降的主要动力。它是六院自行研制的我国首台变推力发动机，可实现推力从1500N到7500N大范围的连续变化，可按指令准确、快速、无级地改变推力，实现探测器中途修正、近月制动及月面软着陆。

安全平稳“停车入库”

“关键缓冲”确保安全落月

即将到达月面时，发动机关闭，利用缓冲系统保障着陆/上升组合体以自由落体方式到达月面，最终平稳着陆在月球背面。

月球背面不如月球正面那样平坦，为了目标任务，嫦娥六号此次选择山脚附近降落，地形险要、起伏不定，使软着陆面临“一失足成千古恨”的风险，这不仅要在空中精准定位，还要有高超的避障能力。

为了实现动力下降过程中探测器飞行更加平稳、落点位置更加精确，推进系统不仅要为探测器提供主减速推力，为姿态控制提供控制力，还需为悬停、避障提供平移推力。由于飞行器在太空处于失重状态，此时液体推进剂处于漂浮状态，因此150N发动机要先进行点火工作，为着陆器提供初始推进剂沉底力，支撑主发动机开机点火减速；此外，还要进行姿态调节，横向平移、精确避障，确保嫦娥六号安全平稳“停车入库”。

相比此前同类产品，六院150N发动机整体减重“瘦身”42%，单台产品仅不到1kg，比两瓶500mL矿泉水还要轻，最小位置的孔径比笔芯头还要细，同时能保证数万次脉冲和数万秒稳态工作寿命。

落月过程地面看不见

鹊桥二号帮大忙

鹊桥二号，一个浪漫的名字，只是过桥的不是牛郎和织女，也不是喜欢独居的嫦娥，而是信息与数据，要去月球的背面，可不能少了这个。

专家表示，这次落月同样困难的还有，由于月球始终以一面示人，因此落月过程地球方向不直接可见，探测器受到月球自身的遮挡无法直接实现与地球的测控通信和数据传输，所有信息传输都需要由中继星“鹊桥2号”中转，整个过程近乎“盲降”。

我国曾在2018年发射了首颗中继星“鹊桥”，为月球背面着陆的嫦娥四号探测器提供中继通信。如今，“鹊桥”中继星已经在轨工作多年，处于超期服役状态。今年3月20日8时31分，鹊桥二号中继星发射成功，与“鹊桥”中继星相比，鹊桥二号中继星技术创新更多、技术状态更多、功能更强、研制难度更高。

据悉，航天科技集团五院西安分院为鹊桥二号中继星研制的中继通信分系统、天线分系统以及测控分系统，成功建立了对月球背面的中继通信链路，让“不可见”的月背降落“一切尽在掌握”。 华商报大风新闻记者 马虎振

>>下一步要干啥

2种方式取得月球样品

2天内“挖完土”就起飞

南极-艾特肯盆地是月球表面最大最深最古老的盆地和陨石坑，也是太阳系中保存下来的最大陨石坑，在大约40亿年前形成。其直径约2500公里，堪比昆仑山脉的长度；深度约13公里，比马里亚纳海沟更深。这里一些区域会长时间地处在阴暗之中未受到阳光的照射，被称为永久阴影区，极有可能有“水冰”存在，这为科学家们在月球上找水，甚至建立月球基地带来了希望。

成功着陆后，嫦娥六号将通过钻取和表取两种方式分别采集月壤样品和月表岩石。“钻取”固定在一个点位，用钻头深入月球内部钻取月壤岩芯。随后进行的“表取”工作，用类似于人手的“铲子”在月球表面铲起岩石和土壤，然后进行取样封装。而在完成采样封装后，着陆器被留在月面，上升器将在月面起飞，随后开展月球轨道交会对接，将样品转移至返回器；返回器经历月地转移、再入地球等过程，最终携带珍贵的月球样品返回地球。如此，我国将成为全球首个、世界唯一一个拥有月球正面、背面样品的国家。

据了解，月背采样工作需要在2天内“挖完土”，随后再次起飞。很多人可能会疑问，为啥不能在月球背面多待一下？有专家表示，这就是月球背面采集样品的难点之一，因为嫦娥六号身处月背，受中继星覆盖时长问题，工作时间将缩短至36到40个小时，所以，必须要在这个时间点之中完成所有的任务才行。

嫦娥六号还有其他一些任务——着陆器携带的载荷将按计划开展探测任务：包括欧洲空间局月表负离子分析仪、法国月球氡气探测仪即将开机工作，意大利激光角反射器完成部署等。此前，5月8日，巴基斯坦立方星已在环月轨道成功释放。 综合