中國古代著名文學家司馬相如（約公元前179年—前118年）曾用“月出邛池水，空明澈九霄”的詩句來吟詠位于中國四川省西南的西昌邛海月色，西昌市因此得名“月城”。西昌也是中國三大航天基地之一。2013年12月2日，月球探測器嫦娥三號從這里出發(fā)，開始了真正的探月之旅。

這是人類第130次探月之旅。嫦娥三號由著陸器和被稱為“玉兔”的月球車組成，是美國“阿波羅”計劃結束后全世界重返月球的第一個軟著陸探測器，其肩負的任務是實現(xiàn)在月球表面軟著陸和自動巡視勘察，獲取月球內部的物質成分并進行分析。

著陸器的創(chuàng)新

在嫦娥三號著陸器上，裝配了一臺天文望遠鏡，這也是一臺近紫外天文望遠鏡。中國月球探測工程首席科學家歐陽自遠說：“在月亮上觀測天文，這是史無前例的。它有什么好處？地球上刮風下雨，云遮霧罩，電離層攪著，又有污染，限制很多。月球上真空，可以觀察得更清楚，這是天文學家觀測天文夢寐以求的環(huán)境?！?/p>

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嫦娥三號著陸器上還有一些探測地球的裝備，在月球上可以做一些特殊的工作，比如專門做地球外面等離子體層的結構和密度的變化，探測的意義在于了解地球空間環(huán)境的變化，能提高中國空間環(huán)境監(jiān)測和預報能力。在月球上探測地球，一看就是半個地球，24小時轉一圈，可以連續(xù)看14天。歐陽自遠說：“阿波羅16曾經(jīng)放置過一臺極紫外相機在月亮上，但它的波段、觀測的任務跟我們不一樣。”

嫦娥三號月球車上攜帶了測距測速雷達、激光測距儀。在月球車底下放了一臺雷達，發(fā)射雷達波到月亮的地底下。它有兩個波段：一個是測20米深那一段的土壤層結構是否分好幾層，怎么分，有沒有大石頭；另一個波段是做100米深月球上部的結構。這都是前人沒有做過的，而且月球車有一個好處，可以一邊走一邊測。

不僅如此，嫦娥三號實現(xiàn)了中國航天7大創(chuàng)新，包括航天器首次地外天體軟著陸，首次地外天體巡視勘察，首次對月面探測器遙操作、首次研建中國大型深空站等。而執(zhí)行探月工程嫦娥三號任務的運載火箭為捆綁式三級液體運載火箭，與發(fā)射嫦娥二號衛(wèi)星的火箭相比，這枚火箭采用了多項新技術，突破了多窗口、窄寬度發(fā)射和高精度入軌技術，進一步提高了可靠性和安全性。

月球表面軟著陸

嫦娥三號的著陸地點在月球虹灣地區(qū)（虹灣，又名“彩虹灣”，位于月球雨海邊緣。這個底部平滑的虹灣布滿火山熔巖，對于科學采樣有極大的幫助）。虹灣地區(qū)具備地形平坦、能源充足、通信暢通和軌控有效等特點，是著陸的最佳選擇地點。

北京時間2013年12月14日21時11分，發(fā)動機關機，嫦娥三號依靠自身重力下落，最后靠著陸器的四個支架腿緩沖落在月球表面。著陸腿穩(wěn)穩(wěn)地“站”上月面，嫦娥三號成功著陸。這是中國探測器首次登上地外天體。

2013年12月15日4時35分，從嫦娥三號著陸器中釋放出的“玉兔”月球車成功踏上月球，車輪在月面印出兩道深深痕跡。這是中國探測器留在地外天體上的第一串“腳印”?！坝裢谩痹虑蜍囎灾?20公斤，可以載重20公斤，能在月球上3公里范圍內連續(xù)行走10公里，具有自動避開障礙物等功能。月球車有六個輪子，實際上就是一臺智能機器人，將攜帶360度全景相機、紅外光譜儀和粒子激發(fā)X射線譜儀等，能精細地探測月球表面的化學元素。

北京時間2013年12月15日23時許，嫦娥三號著陸器和“玉兔”月球車用各自攜帶的相機成功“互拍”，第一面登上月球的五星紅旗通過電視直播“亮相”。照片顯示，在虹灣地區(qū)布滿礫石和塵埃的灰黑色月面上，著陸器被陽光照得一片金色，月球車“胸前”的五星紅旗鮮艷奪目。“兩器”成功互拍意味著它們攜帶的載荷順利工作，這次任務“實現(xiàn)軟著陸、開展就位探測和巡視勘查”的目標已經(jīng)實現(xiàn)。中國探月工程總指揮馬興瑞隨后宣布，嫦娥三號任務取得圓滿成功。

約一分鐘時間的互拍，并非簡單的“留影”。從幾小時前駛向拍攝點開始，月球車成功驗證了月面行走、地形建立、視覺定位、感知規(guī)劃等遙操作技術和車體控制、原地轉向、相機使用等工作模式。

由于在月球上，一晝夜長約28個地球日，月晝和月夜各長約14個地球日。從12月16日開始，月球車迎來月晝高溫考驗，月球車上太陽光直射部分高達100攝氏度，而背光的陰影部分低至零下，此時月球車轉入“午休”模式——移動等分系統(tǒng)停止工作。

月球車原定于12月23日結束“午休”，然而經(jīng)過北京航天飛行控制中心幾日的觀察和對各類遙測參數(shù)的判斷，認為月球車狀態(tài)正常穩(wěn)定，可以承受在當前環(huán)境下工作。為爭取更多科學探測時間和機會，經(jīng)研究決定，讓月球車提前結束“午休”。

12月22日凌晨，在地面的控制下，嫦娥三號著陸器與“玉兔號”月球車進行了第5次互拍，首次傳回著陸器攜帶五星紅旗的清晰全景照片，兩器互拍任務圓滿結束。隨后，月球車“告別”著陸器，開始月面測試工作，并前往更遠的區(qū)域繼續(xù)月面巡視勘察。

嫦娥三號是中國探月工程“繞、落、回”三步走的第二步。嫦娥三號任務成功實施，使中國成為世界上第三個掌握月球軟著陸和月面巡視探測技術的國家。盡管任務已經(jīng)成功，嫦娥三號的探月之旅并未結束。接下來的3個月甚至更長的時間里，“玉兔”號月球車將以每小時200米的速度和每一“步”7米左右的節(jié)奏巡視月面，并與留在落月點的著陸器一起，開展月表形貌和地質構造、月面物質成分和可利用資源、地球等離子體層等科學探測。

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