月球軟着陸：探索月球的温柔之旅_風聞

來源：中國數字科技館

2024年6月，嫦娥六號成功着陸在月球背面的南極-艾特肯盆地預選着陸區，人類對於月球的探索已經持續了半個多世紀之久，成功在月球軟着陸的國家卻寥寥無幾。

　　什麼是軟着陸？

　　軟着陸簡單來説，就是飛行器（如飛機、火箭或航天器）安全地、無損地降落到地面，與之相對的是硬着陸，即飛行器直接撞擊並導致嚴重損壞的着陸方式。

　　月球軟着陸面臨的挑戰

　　月球軟着陸之所以極具挑戰性，是因為從地球出發到成功降落在月球表面，需歷經多個關鍵環節。首先，探測器需精準進入地月轉移軌道，並在奔月途中不斷調整以應對軌道偏差。接近月球時，需精確執行近月制動，確保既不被月球引力捕獲過猛而墜毀，也不因力度不足而逃逸。

　　緊接着月球捕獲後，便是更為複雜的着陸過程，這一過程同樣需要精心策劃並分為多個關鍵階段。首先是着陸地點的選擇，這一決策早在着陸器發射之前就已初步確定。對於計劃在月球正面着陸的任務而言，得益於長期以來的探測與研究，存在大量詳盡的月面地形資料可供參考，使得選擇寬闊平坦的着陸點成為可能。但是對於像嫦娥四號這樣勇於挑戰月球背面的任務而言，情況則大不相同。世界各國都沒有相應的着陸經驗。嫦娥四號只能依靠自身搭載的探測設備和人工智能算法，在下降過程中即時探測與分析周圍環境，一邊探索一邊調整下降軌跡，最終實現了在月球背面複雜地形上的安全着陸。

月球表面

　　月球軟着陸的關鍵技術

　　在嫦娥六號落月任務中，充分借鑑了我國多次地外天體軟着陸的寶貴經驗，並再次運用了我國特有的“粗精接力避障”技術，確保了着陸過程的安全與精準。嫦娥六號搭載的GNC系統（制導

(Guidance)、導航（Navigation）與控制（Control）分系統），如同一位精準的駕駛員，即時掌握着航天器的狀態，精準規劃並執行飛行軌跡，成功完成了飛行控制、着陸點選擇與精準着陸三大核心任務。在下降過程中，嫦娥六號首先進行“粗避障”，自主選擇一個滿足着陸和起飛要求的落點，然後通過快速調整姿態和拍照分析，飛向選定區域。隨着接近月面，嫦娥六號會短暫懸停進行“精避障”，精確避開障礙物，確定最終落點。最後，組合體移動至落點上方然後垂直下降，到一定高度時關閉主發動機，利用着陸腿緩衝實現軟着陸。同時，經過優化的GNC系統在保證落月精度的同時，也實現了推進劑使用的經濟性，為未來深空探測任務提供了重要參考。

嫦娥六號着陸器和上升器組合體着陸月背的模擬動畫

　　除了GNC

系統，嫦娥六號還配備了一個微波測距測速敏感器，類似於汽車的停車雷達，在着陸器接近月球表面時啓動，精確測量並傳遞數據，幫助着陸器準確判斷着陸點和降落速度，確保着陸過程的安全和精確。為了減輕着陸時的衝擊，着陸器還配備了4條輕質且強度高的着陸腿，學名叫做“着陸緩衝機構”。每條着陸腿由1個主腿、2個副腿和1個足墊構成，它們共同作用，確保嫦娥六號在月球表面着陸時更加平穩和安全。　　

嫦娥六號在月揹着陸

　　隨着月球軟着陸技術的日益成熟，未來將有更多國家和地區加入到這一壯麗的太空探索行列中來，共同揭開月球乃至整個太陽系的更多秘密。我們相信，在不久的將來，月球將成為人類深空探索的重要基地，為人類社會的可持續發展貢獻新的力量。而這一切切的起點，正是那一次次驚心動魄卻又充滿希望的月球軟着陸。