「嫦娥三號」在月面著陸

2013年12月14日 (農曆冬月十二)，「嫦娥三號」在月面著陸 。

「嫦娥三號」著陸器

2013年12月14日，「嫦娥三號」在月球表面著陸。

12月14日21時11分， 嫦娥三號探測器成功落月，中國探測器首次登上地外天體，這標誌著我國已成為世界上第三個實現月球軟著陸的國家。

落月是從15公里高度開始的。大約11分鐘的落月過程中，嫦娥三號依靠自主控制，經過了主減速段、快速調整段、接近段、懸停段、避障段、緩速下降段6個階段，相對速度從每秒1.7公里逐漸減為0。在距離月面100米高度時，探測器暫時停下腳步，利用敏感器對著陸區進行觀測，以避開障礙物、選擇著陸點。在以自由落體方式走完最後幾米之後，平穩「站」上月面的4條著陸腿觸月信號顯示，嫦娥三號完美著陸月球虹灣地區。

這是人類第130次探月活動。12月2日1時30分發射升空的嫦娥三號是我國發射的第一個地外軟著陸探測器和巡視器，也是在1976年蘇聯「月球24號」探測器登陸月球後第一個重返月球的人類探測器。

作為中國探月工程「繞、落、回」三步走的第二步，在實現月球軟著陸的同時，嫦娥三號還肩負著突破自動巡視勘查、深空測控通信、月夜生存等關鍵技術的使命。

由著陸器和「玉兔」號月球車組成的嫦娥三號月球探測器總重近3.8噸。在接下來的幾個小時里，「玉兔」號將駛離著陸器，開始為期約3個月的科學探測，著陸器則在著陸地點進行原地探測。

時隔40多年首獲最清晰月面照片

據介紹，這些照片是人類時隔40多年後首次獲得月球表面的最清晰照片，可以看到月球表面的真實景象和細節，玉兔月球車行駛留下的車轍痕迹清晰可見，月球表面大大小小的岩石、撞擊坑的細節展現無遺。

這些照片和人類此前獲得的月球照片有什麼不一樣?中科院國家天文台副研究員鄭永春介紹，人類於1969年至1972年6次登月，地點位於月球正面的阿波羅帶，獲得了月球表面圖像，但那距今已經40多年，當時使用的還是膠片相機，著陸技術、探測手段、拍攝技術都遠遠落後於現在。

同時，我國嫦娥三號降落的地點是月球虹灣區，這是人類航天器第一次著陸該區域。虹灣位於雨海盆地西北角，而雨海是月球表面最大的撞擊盆地之一，遍布年輕的火山岩、岩漿岩，具有獨特的地質背景，這將為我們帶來關於月球形成和演化歷史的全新信息。

「嫦娥三號」著陸器

照片包含大量科學信息

在科學家眼裡，這些照片包含了大量的科學信息。首先是與月球土壤力學性質有關的信息。「根據嫦娥三號著陸器和月球車在月面陷入的程度，我們可以知道月壤的承重能力，這為以後設計新的月球著陸器提供了重要資料。根據車輪痕迹、深淺也可以推斷土壤的密度、孔隙、摩擦係數等性質。」鄭永春說。

放大這些高精度的照片還可以看到覆蓋在月球岩石和著陸器上的月塵。鄭永春介紹，由於月球的真空環境，月球表面的塵暴不是風吹起的，而是月塵顆粒受太陽光激發後帶同種電荷相斥而揚起，這與地球和火星上的塵暴都不一樣。通過對月塵分布特徵的分析，可以對這一無大氣層天體獨有的現象進行研究。

月球上大大小小、形狀各異的石塊也是科學家研究的重點。「小天體撞擊是月面最主要的風化過程。根據石塊形狀、分布密度，可以看出這一地區的形成過程，比如大石塊多表明這一地區受撞擊的次數少，年代比較古老；小石塊多的地方說明受撞擊次數多，這塊地方還比較『年輕』。」鄭永春說，「另外對石塊分布規律的研究對月球車在行進路線上安全規避也十分重要。」

從照片上還可以看到，嫦娥三號著陸區周圍有很多小的撞擊坑。鄭永春表示，由於月球的真空環境，撞擊月球的小天體不會像地球上那樣在大氣層中被燒掉，所以月球遭受的小型撞擊比地球多得多。通過研究月球上的撞擊坑，可以推測出月球遭受撞擊的頻率，推測出小天體進入地球大氣層的概率。此外，由於無法獲得月球樣品，撞擊坑研究也是獲得月球表面年齡的主要手段，撞擊坑分布密度高說明這塊區域比較古老。

「嫦娥三號」著陸器

照片和數據向全球免費開放共享

目前，嫦娥三號已超期服役一年多。它的「姐妹」嫦娥四號預計於2018年實現人類航天器第一次著陸月球背面。嫦娥五號計劃2017年前後實現「奔月—落月—採樣—返回地球」，中國科學家將用我們自主獲得的月球樣品開展深入研究。

「通過這些照片深入了解月球表面的地形地貌以及溫度、光照、輻射等環境參數，對改進著陸器和月球車設計，開展月表深入探測以及未來載人登月、建立月球基地等都有十分重要的意義。」鄭永春說，「同時，這些照片和數據已向全球科學家和愛好者免費開放共享，因為太陽系探測是全人類共同的事業。」

「嫦娥三號」著陸器

據不完全統計，目前已有十餘篇源自嫦娥三號數據的科學論文登上頂級科學期刊。「除了照片，嫦娥三號上的其他科學儀器傳回了大量月球化學成分、礦物成分、空間環境等探測數據，這方面的科學研究是一個艱巨而漫長的過程，將持續幾年甚至數十年。」鄭永春說。