焦维新:嫦娥三号着陆虹湾 实现月夜共存是亮点

焦维新（北京大学地球与空间科学学院教授、中国空间科学学会空间探测专业委员会委员）

问：区别于嫦娥一号和二号，嫦娥三号这次的任务是什么？

焦维新：我们的探月工程分三步走，就是“绕”、“落”、“回”，这个名称就把这几个阶段的任务分开了。绕就是嫦娥一号、二号所执行的任务，所谓的绕就是我们发射一颗探测器，这个探测器围绕着月球运行，变成月球的卫星，它环绕月球飞行时，从极区、赤道各个地区都可以观测到，可以对这个天体表面的全球进行成像，对它表面的一些元素、物质、矿物成分进行测量，这种方式也是非常重要的方式。这种方式对探测月球这种大气层非常非常稀薄天体俩说，用遥感或者拍摄照片的方法，测量的还不准确。

嫦娥三号的方案是我们通过着陆器落在月球表面，月球车，也就是巡视器从着陆器爬出来，着陆器固定不动，它可以有照相机或者一些其他的观测手段观测周围情况，也可以观测远处，月球车顾名思义，就是开着小车可以绕着周围走一走，不是探一个点，而是在它所能到达的范围内进行观测，因为已经到达月球表面，这样对月球表面的元素成分测量的准确度会非常高。

问：这次嫦娥三号的亮点是什么？或者说技术难点是什么？

焦维新：我们这次是落，看点就是落，从工程上来讲有两个技术难点，第一个技术难点就是怎么让它安全、准确的落到指定的地点，就是我们计划的虹湾地区着陆。因为月球上没有空气，所以不能用降落伞来减速，只能用返程火箭减速，用返程火箭减速的话，火箭一推动是往前发，但是你往前喷气的话就是制动作用，只能靠这个。

这里面有一定的程序，在多高的时候返程发动机点火，在多高的时候返程发动机关机等，要经过仔细的设计，实际上是不是按照设计的程序进行，也是对这个工作的一个检验。

整体来讲虹湾地区确实比较平坦，但也不可能整个那一大片地区都没有陨石坑，都没有石头，所以在落的过程中还要看一看预定的着陆点有没有石头，有没有大的陨石坑，如果有的话，还要避过它。

第二个亮点，也是难点，就是落到月球表面以后，一个很突出的问题就是说月球表面环境非常恶劣，白天温度是零上一百多度，夜间温度是零下一百多度，月球上连续14天白天，接着就是连续14天夜间，在这么漫长的黑夜里，如何保障我们的仪器不受损坏，这也是个问题。夜间的话，太阳能翻板不能工作，太阳能电池不能工作，就靠核电源，夜间大部分的仪器可能就不工作了，但是有些最重要的核心部分还得供电，比如说它跟地球通信的联系，它自己的状态情况，它得及时传回地球。也不指望它能探测什么，就是保证它能够安全渡过这个黑夜，等到白天，太阳能翻板能工作了，它再按照预定的计划行走、探测，所以这两点是我们这次所面临的最主要的技术挑战。

问：此前其他的国家也做过探月的挑战，有什么教训是值得我们警惕的吗？我们有什么能从中借鉴吗？

焦维新：从月球车来讲，美国的载人月球车，用的是燃料电池，就是氢在氧中燃烧，利用这个热量发电，功率比较大，人可以坐在月球车上跑。前苏联的月球车不载人，他们在着陆器也取得了一些成功。

时代不同了，他们的那些经验教训我们也只能是借鉴，因为你不能重复那个低水平的情况，比如像前苏联早期的月球车，它是直接奔向着陆点，到月球以后没有环绕月球这个阶段，我的直觉那就相当于撞击月球，只是到了月球一定高度后它再减速，这种方法比较节省时间，但一般来讲这个着陆点不容易非常准确，你想38万公里，这个靶子太难瞄。

我们如果绕着月球转，在绕的过程当中可以对轨道进行修正，保证着陆点的准确性，所以我们这次就没有采用前苏联早期的这种方式。