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今晚，嫦娥三号探测器将在地面测控系统的指令下实施轨道机动，从100公里*100公里的圆轨道上，通过降轨进入100公里*15公里的环月段椭圆轨道。该椭圆轨道就是实施动力下降前的目标轨道，也是软着陆之前所做的最后一次轨道调整。这也意味着嫦娥三号离“落月”已更近一步。 据悉，缓月椭圆轨道分为远月点和近月点，其中近月点是探测器准备下降的一个位置。预计从明天开始，再通过4、5天的飞行，嫦娥三号将到达近月点，同时还要保证此时恰好在嫦娥三号着陆区域，即虹湾区域的上空。届时，嫦娥三号距离月球高度约为15公里，接着就要开始下降和软着陆的工作。
嫦娥三号飞行轨道示意图 嫦娥三号官方微博解释说，今晚降轨进入的椭圆轨道就是嫦娥三号探测器实施动力下降前的目标轨道，这也是动力下降前所做的最后一次轨道调整，由此对本次轨道机动提出了新的技术要求和考验。 据悉，探测器要实现降轨，其点火控制点必须在月球背面，这意味着只能让探测器自己精准按照地面设计的指令执行。从点火控制到15公里这段探测器的运行，将直接影响将来动力下降是否合乎最佳条件，并且要保证探测器飞到近月点时，这个点恰好是在嫦娥三号降落处——虹湾附近区域的上方。在此期间，作为高精度测角技术，且有着较远测量距离的VLBI（甚长基线干涉测量）技术，将在多目标快速、高精度定位与定轨方面将发挥不可替代的重要作用。 在完成降轨进入椭圆轨道的工作之后，嫦娥三号将经历发射升空以来，最为“惊心动魄”的一个阶段——动力下降段，即从15公里高度到最终安全降落到月球表面。因为，这一阶段地面测控基本已经“无能为力”，嫦娥三号完全要依靠自动控制，完成降低高度、测距、测速、确定合适的着陆地点，自由落体着陆等一系列动作，而所有动作只有十几分钟时间。探测器系统副总指挥谭梅把这段时间称为“黑色750秒”。
嫦娥三号绕月GIF想象图 谭梅说：“咱们测控的都跟不上了，你根本来不及底下判断，再去上去执行，完全是自己自动控制的。动力下降开始然后整个的过程就是事先是着陆器的一个计算机，它是事先需要把这个程序都是要设定好的。” 按照任务要求，嫦娥三号将在月球表面相对平坦的虹湾地区软着陆。为实现这一目标，嫦娥三号将使用最大推力为7500牛的变推力发动机，反向启动进行减速。变推力是指发动机能够产生从1500牛到7500牛的可调节推力，从而对嫦娥三号实现精准控制。谭梅解释说：“飞行过程中由于推进剂的消耗，探测器的重量就减少了，所以推力也跟着变，推力也往下调，因而要有一个变推力的发动机。” 航天科技集团六院十一所副所长陈炜介绍，此前美国在阿波罗登月计划里才有“变推力发动机”。我国虽然是首次在航天器上使用变推力发动机，但在国际上已经处于领先位置，远超过了美国当时的水平。陈炜说，嫦娥三号的主发动机是目前中国航天器上最大推力的发动机。此前最大推力的发动机被安装在神舟飞船上，最大推力是2500牛，而嫦娥三号探测器上7500牛的推力，是目前我国航天器上最大的。 尽管使用了先进的变推力发动机，同时嫦娥二号已经为嫦娥三号拍摄了优于1.5米分辨率的虹湾区域影像图，但是，月球虹湾仍旧存在坡度、石块等不确定地质条件。探测器着陆系统副总指挥张熇说，毕竟没有真正到过月球，落月的风险依旧存在。 |
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