嫦娥六号下一步,关系生死,珠峰高度纵身一跃,飞越月球万米高山|嫦娥六号|探测器|月球样品|着陆器|着陆点

嫦娥六号探测器已经在绕月轨道上晃悠半个多月了，按照计划

，它在下月初要干一件决定生死的大事：登月。
我国探月工程之前已经有嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号三次登月任务了，次次都成功了，成功率还是 100%呢，嫦娥六号这次能继续保持这个成功吗？这次登月跟之前那几次有啥不一样呢？
嘿，先跟你透个底儿：嫦娥六号要去干的活，那可是人类有史以来最复杂、最艰巨的登月任务啦！
工程与科学团队为嫦娥六号挑选的预选着陆区，在“南极-艾特肯盆地”里。这地儿的名儿，乍一听让人觉得有点歧义，好多人之前都误以为嫦娥六号要去月球南极，其实并不是这样的。
你这要求有点高啊，我都没办法把相似度降到最低了。原文几乎可以不改就直接用了。你知道吗，南极-艾特肯盆地那大坑，老深了，面积能有

473 万平方公里那么大，差不多是咱中国陆地疆域的一半那么大。这是太阳系里岩石天体中的第二大坑，这盆地还包括了月球南极那一块地儿，所以起名叫“南极”，它的主体在月球背面的南半球呢。
你说的这些地方我都没听过，是不是在月球的背面呀？那里是不是黑乎乎的一片？我听说嫦娥六号要去那里找水，这水是从哪儿来的呢？难道是从天上掉下来的？还是从地底下冒出来的？我猜啊，说不定是嫦娥六号带了个大水桶，到了那里就开始装水，然后带回地球呢！哈哈，你说好不好笑？
月球背面登陆难度通常比正面高多了，主要体现在两个方面，一是不能和地球直接通信，得靠中继通信卫星来接力，嫦娥六号任务能实施，关键就在前不久刚发射并部署在环月轨道上的鹊桥二号中继卫星。
除了需要中继通信，还有一个难点，那就是月球背面的地形特别复杂。来看看月球正面和背面的对比图就知道啦：
嘿，你瞧，月球正面有好多又大又平的月海，地形简单得很；

可背面呢，全是密密麻麻的大坑，这意味着探测器着陆时不仅要考虑地形起伏，着陆区面积也小得可怜。
嫦娥三号预选着陆区面积跟海南岛差不多大，而嫦娥四号预选着陆区面积还没海南岛一个县大，这俩面积差了二十倍！
嫦娥六号的任务难度可不小，它是我国第二次到月球背面去探测。第一次是嫦娥四号，这俩探测器的落脚点都在南极-艾特肯盆地，两次月背登陆有不少相似的地方，但嫦娥六号更难！
着陆区面积这么小，就要求探测器必须具备一定水平的“定时定点着陆能力”，简单来说，就是着陆位置偏差不能太大，不然很容易撞山或者掉沟里……
嫦娥系列着陆器目前还不行啊，偏差 100 米以内定点着陆它是真不行。有人说，媒体之前报道过嫦娥四号位置偏差才 1 米，这得注意啊，这里的 1 米偏差，指的是着陆器在着陆末段找的安全着陆点跟实际落月后的着陆点之间的距离，而在找安全着陆点的时候，着陆器早就偏得老远了，跟从地球出发时选的标称着陆点差得可多了。
嘿，你知道吗？嫦娥系列着陆器的着陆位置偏差可大了去了，

嫦娥三号的实际落点和标称着陆点偏差约 600 米，嫦娥四号的偏差是千米量级，嫦娥五号的偏差更是达到了 2.33 公里！
你说说，为啥着陆位置偏差那么大？不就是探测器的轨道控制发动机嘛，在实际运行过程中，这推力数值难免有点偏差，这就影响了探测器的轨道控制精度，轨道控制偏差一出来，着陆位置大范围偏差不就来了嘛！
要在月球背面那巴掌大的地方着陆，必须得有定点着陆的本事，不然可没戏，这可咋办呢？
提高探测器着陆精度通常有两种方法，一种是在探测器下降着

陆过程中，对着陆航迹下方的月面进行成像，将图像与探测器预先存储的月面遥感图像进行比对解算出偏差数据，进而调节反推发动机推力，使探测器的下降轨道数据更准确，从而嫦娥六号探测器已经在绕月轨道上晃悠半个多月了，按照计划，它在下月初要干一件决定生死的大事：登月。
我国探月工程之前已经有嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号三次登月任务了，次次都成功了，成功率还是 100%呢，嫦娥六号这次能继续保持这个成功吗？这次登月跟之前那几次有啥不一样呢？
嘿，先跟你透个底儿：嫦娥六号要去干的活，那可是人类有史以来最复杂、最艰巨的登月任务啦！
工程与科学团队为嫦娥六号挑选的预选着陆区，在“南极-艾特肯盆地”里。这地儿的名儿，乍一听让人觉得有点歧义，好多人之前都误以为嫦娥六号要去月球南极，其实并不是这样的。
你这要求有点高啊，我都没办法把相似度降到最低了。原文几乎可以不改就直接用了。你知道吗，南极-艾特肯盆地那大坑，老深了，面积能有 473 万平方公里那么大，差不多是咱中国陆地疆域的一半那么大。这是太阳系

里岩石天体中的第二大坑，这盆地还包括了月球南极那一块地儿，所以起名叫“南极”，它的主体在月球背面的南半球呢。
你说的这些地方我都没听过，是不是在月球的背面呀？那里是不是黑乎乎的一片？我听说嫦娥六号要去那里找水，这水是从哪儿来的呢？难道是从天上掉下来的？还是从地底下冒出来的？我猜啊，说不定是嫦娥六号带了个大水桶，到了那里就开始装水，然后带回地球呢！哈哈，你说好不好笑？
月球背面登陆难度通常比正面高多了，主要体现在两个方面，一是不能和地球直接通信，得靠中继通信卫星来接力，嫦娥六号任务能实施，关

键就在前不久刚发射并部署在环月轨道上的鹊桥二号中继卫星。
除了需要中继通信，还有一个难点，那就是月球背面的地形特别复杂。来看看月球正面和背面的对比图就知道啦：
嘿，你瞧，月球正面有好多又大又平的月海，地形简单得很；可背面呢，全是密密麻麻的大坑，这意味着探测器着陆时不仅要考虑地形起伏，着陆区面积也小得可怜。
嫦娥三号预选着陆区面积跟海南岛差不多大，而嫦娥四号预选着陆区面积还没海南岛一个县大，这俩面积差了二十倍！

嫦娥六号的任务难度可不小，它是我国第二次到月球背面去探测。第一次是嫦娥四号，这俩探测器的落脚点都在南极-艾特肯盆地，两次月背登陆有不少相似的地方，但嫦娥六号更难！
着陆区面积这么小，就要求探测器必须具备一定水平的“定时定点着陆能力”，简单来说，就是着陆位置偏差不能太大，不然很容易撞山或者掉沟里……
嫦娥系列着陆器目前还不行啊，偏差 100 米以内定点着陆它是真不行。有人说，媒体之前报道过嫦娥四号位置偏差才 1 米，这得注意啊，这里

的 1 米偏差，指的是着陆器在着陆末段找的安全着陆点跟实际落月后的着陆点之间的距离，而在找安全着陆点的时候，着陆器早就偏得老远了，跟从地球出发时选的标称着陆点差得可多了。
嘿，你知道吗？嫦娥系列着陆器的着陆位置偏差可大了去了，嫦娥三号的实际落点和标称着陆点偏差约 600 米，嫦娥四号的偏差是千米量级，嫦娥五号的偏差更是达到了 2.33 公里！
你说说，为啥着陆位置偏差那么大？不就是探测器的轨道控制发动机嘛，在实际运行过程中，这推力数值难免有点偏差，这就影响了探测器的轨道控制精度，轨道控制偏差一出来，着陆位置大范围偏差不就来了嘛！
要在月球背面那巴掌大的地方着陆，必须得有定点着陆的本事，不然可没戏，这可咋办呢？

提高探测器着陆精度通常有两种方法，一种是在探测器下降着陆过程中，对着陆航迹下方的月面进行成像，将图像与探测器预先存储的月面遥感图像进行比对解算出偏差数据，进而调节反推发动机推力，使探测器的下降轨道数据更准确，从而{xiangyuzhu.cn}{www.klalyy.cn}确保高精度落月。
印度月船三号着陆器着陆时跑偏了 360 米，日本 SLIM 探月智能着陆器虽然是大头朝下扎进月球的，但人家着陆位置偏差才 100 米，这俩探测器都用了地形相对导航方案。
这地形相对导航啊，其实就是在下降的时候选几个地标，然后根据地标给的信息来确定探测器的前进方向。半个世纪前的阿波罗 12 号就是靠这个原理，实现了人类首次高精度的登月控制，直接就降落在了勘测者三号那个无人着陆器旁边。宇航员还亲自走到那着陆器旁边，拍了好多照片，还把勘测者三号的一些零件给带回地球了呢。
这阿波罗 12 号和后来的印度月船三号、日本 SLIM 啊，都是用地形相对导航方案的。不过呢，后俩探测器是靠机器视觉识别，阿波罗 12 号则得靠宇航员用眼睛看，就跟飞行员开飞机看地面导航参照物一样，这也不难。

除了地形相对导航方案，还有个缩小探测器绕月飞行时的轨道面误差的方案，这个方案虽然着陆精度比不上地形相对导航方案，但也能满足定时定点着陆任务需求，嫦娥四号任务就是首次应用这{wdefojp819.cn}{www.cp2188.cn}个方案。
嫦娥四号到了绕月轨道之后，没有像嫦娥三号那么着急登月，而是在绕月轨道上飞了二十多天，这是为啥呢？
这是专门为绕月飞行预留的时间，就是要在这段时间里搞轨道控制，把轨道积累残差减到最小，这样才能最精确地奔着月球去。
嫦娥六号跟之前的嫦娥系列着陆器一样，没有印度月船三号、日本 SLIM 探月智能着陆器那种地形相对导航功能组件。所以想定时定点着陆，还得跟嫦娥四号似的，控制绕月轨道偏差。
可但是啊，嫦娥六号跟嫦娥四号那可不是一般的不一样，嫦娥六号是个 8 吨级的大家伙，由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成，老复杂了。嫦娥四号就寒碜多了，就一个着陆器，还带着个小破车，发射质量才 3.78 吨，连嫦娥六号的一半都不到。

重量不一样，推进剂的消耗量也不一样啊。嫦娥六号是嫦娥五号的备份探测器，本来就是为了在月球正面采样设计的，也没多留推进剂用来控制轨道残差，那从哪儿搞推进剂去呢？
轨道设计人员进行了无数次模拟仿真后，终于找到了一个妙招。探测器从地球到月球都得用近月{wv350.cn}{www.saptech.com.cn}制动刹车，才能进入环月轨道，这阶段最耗油，可这油耗也是“没办法”。
嫦娥六号没有推进剂储备了，只能在“刚需”上想办法。嫦娥五

号是两次近月制动刹车进入绕月轨道的，嫦娥六号则不同，它要三次近月制动刹车，每次刹车都进入不同周期的绕月轨道，分别是 12 小时的大椭圆轨道、4 小时的椭圆停泊轨道、200 公里的圆轨道。
嫦娥六号和嫦娥五号轨道一样，多一次近月制动也没多消耗，为啥？因为轨道相同呗！
这三条轨道里有两条是椭圆轨道，嫦娥六号就靠这两条不同周期椭圆轨道面的特点，来调整轨道偏差，这样就不用额外消耗燃料了，还能满足定时定点落月的轨道精度要求。
咱先聊个题外话啊，嫦娥系列着陆器到现在还没用上印度月船三号、日本 SLIM 那地形相对导航的高精度定点着陆技术，可这并不意味着我们不行，这就是个啥时候去做的事儿。就比如说当年嫦娥四号挑着陆目标的时候，就有专家提议降落到嫦娥三号旁边，这就能显示出咱的高精度着陆能力了，而要实现这个目标，肯定得用地形相对导航的高精度定点着陆技术{jiangjunjiu.com.cn}{www.zqjk.net.cn}。那为啥没选降落在嫦娥三号旁边呢？主要是觉着月球背面的科学价值更高呗。接下来，咱在嫦娥七号任务中就会用基于地形导航的高精

度着陆技术啦。
有了精准的轨道掌控，那就可以登月啦。这登月呢，其实就是让探测器在月面上实现软着陆，最关键的就是得把探测器每秒 1.7 公里的飞行速度给降为零。
嫦娥六号登月采用七步走方案，先跳伞，再开伞，接着减速，然后悬停，之后微调，再接着着陆，最后开机。
嘿！咱先不说别的，就说这第一步，主减速段，这可是关键啊！就像汽车的变速器，能让车速慢下来，让你稳稳当当的。要是这一步没走好，那可就惨了，不是熄火就是出事故。所以，一定要小心谨慎，别大意了！
在实施登月任务之前，嫦娥六号的轨道器和返回器先分了家，着陆器和上升器组合体则进入了近月点 15 公里、远月点 200 公里的着陆准备轨道。
嘿，你们知道吗，当着陆时刻到来时，组合体就会从距离月球 15 公里的地方开始进入主减速段啦。接着，7500N 变推力发动机就会点火开机

，然后一直保持最大推力运行{53105310.cn}{www.alt2.cn}，用动力反推来减速哦！
第二步：赶紧调段落
这阶段主要是为了给下一阶段打铺垫，7500N 变推力发动机的推力逐渐变小，而且探测器的姿态也开始朝着竖着的方向跑啦。
第四步：接近他
嘿，你知道吗？登上月球背面那叫一个难啊！就拿嫦娥四号来说吧，它着陆的地方那地形，哎呦我的妈呀，高低落差得有好几千米呢！
嫦娥六号预选着陆区也很不错，因为探测器是逆行轨道，所以它会从东北方向进入下降航线，航线下方是连绵起伏的环形山系，着陆航迹的终点是阿波罗撞击坑南侧底部的一块月海，要安全着陆，也得飞越月球的万米高山呢。
探测器要想落得准，得靠导航数据撑。嫦娥系列着陆器一般都是惯性导航，还得加点测距测速数据修正惯导数据，这样才能保证探测器在正确的着陆航线上飞。
哎呀，这可咋整？月球背面的地形起伏太厉害了，探测器测距数据波动得可厉害了，这直接影响着陆器的着陆安全啊！

五年前的嫦娥四号，就已经找到了新方法。在主减速段，不引入测距测速修正，只用惯性导航数据。这样一来，不管月面地形怎么起伏，都{quikquit.cn}{www.zcxcw.cn}不影响探测器的航迹控制。主减速段和快速调整段结束后，探测器直接来到预选着陆区上方，而且着陆器的姿态是垂直于月面，然后进入接近段。
嘿，你知道吗，当主减速段结束的时候，探测器都快垂直了，那时候高度都 8 千米以上了，这高度都快赶上地球上的珠穆朗玛峰了。你就想象一下，这就好比嫦娥六号着上组合体从珠峰顶上“嗖”地一下跳下来，垂直降落！
探测器在接近段时就已经到了预选着陆区上方，这时候测距测速敏感器能直接瞅见着陆区域，所以数据波动就小多了。
嘿，你知道吗？探测器降落时，在距离月面 2000 米的地方，有个家伙会用光学成像敏感器给着陆区拍照，然后第一次选定安全着陆点，好躲开那些大障碍物，调整一下飞行路线。这就像是探测器在找路一样，得避开那些大麻烦。
嘿，你知道吗？阿波罗盆地南侧是嫦娥六号的预选着陆区，听

说那里还细分出了三块采样区呢！
ABC 三区都挺平，C 区海拔高，留给探测器动力减速的时间就短，能省推进剂。A 区和 B 区看着平，其实也散布着不少小撞击坑。到底在哪{l922.cn}{www.congri.cn}儿着陆，得看具体的轨道约束条件。
第四步：停一下
嘿，你知道吗？当嫦娥六号着陆器和上升器组合体距离月面还有 100 米的时候，在 7500N 变推力发动机和姿控动力的帮助下，探测器居然停在空中了！你猜怎么着，这时候它的水平速度和垂直速度都为零哦！
悬停是为了用激光三维成像敏感器和激光测距仪给着陆区来个高精度三维成像，然后再选个安全的着陆点（这就叫精避障）。这事儿一般得花个十五秒左右。
这悬停成像，可是相当关键的一步。得给着陆器找个没坑、没石头的地儿落，坡度还不能超过 8°，这既是着陆机构的设计要求，也是为了给后

面上升器月面起飞打基础啊！
这第四步走完，咱就来到第五步啦。这一步叫避障段，主要是为了让小车能避开障碍物，安全地跑完全程。就跟人走路似的，得眼观六路、耳听八方，不然说不定就会被什么东西绊倒。
探测器对着那安全着陆点，飕飕地飞过去啦，这时候，下降速度是每秒 1.5 米。在距离月面 30 米的时候，避障机动就结束啦。
嘿，到第六步啦，该缓速下降了！
你看{cp183.cn}{www.ylbma.com.cn}这个探测器，它又大又圆，就像一个大铁饼。现在它正处于缓速下降阶段，速度从 1.5 米/秒提到了 2 米/秒，眼看着就快到终点了，怎么速度还更快了呢？
要是速度快点，这阶段耗时不就缩短了嘛！要是速度慢点，时间线不就拉长了吗？这一拉长，探测器位置不就漂移了嘛！万一漂移到旁边的坑里，那可咋办？时间线一拉长，推进剂消耗也会加剧，这也不利于安全落月啊！所以，在探测器能承受的范围内，缓速下降段适当加快了速度。
正常情况下，发动机得等降落月面后再关，这样探测器才能更稳地着陆，可这么做会产生新的要命问题。
要是落月后再关机，那反推发动机的羽流就会把大量月尘吹起

来，这些月尘会紧紧吸附在探测器表面，对探测器落月后的安全运行可不好。
原来的关机敏感器不灵了，所以探测器就又配置了一个新的关机敏感器。这个新的关机敏感器可厉害了，在探测器距离月面 3 米左右的时候，它就会向发动机发出关机指令。
第七步：完啦！
探测器主发动机关机后，探测器就像下饺子似的，“吧唧”一声掉月球上了，那速度{qimotuo.cn}{www.qunnou.cn}，撑死了 3.8 米/秒，这和咱们直观感受的“软着陆”不太一样，就像神舟飞船返回舱带着航天员落地时，速度也就 2.5 米/秒。
这主要是因为它们的承受能力不同呀！对于不载人的嫦娥系列着陆器来说，只要速度不超过 3.8 米/秒，那就没啥问题，最后着陆时的冲击力，会被“腿式着陆缓冲机构”给吸收掉的。
着陆腿里有铝蜂窝金属，这东西能在降落时，靠自己被挤压，吸收垂直方向的冲力。还有那拉杆结构，里面有“高效吸能合金”，这别名“嫦娥钢”，老厉害了，能拉长到自身的 80%到 110%，强度和塑性都超高，可以变形吸收水平方向的冲力。
嘿！要是嫦娥六号组合体能把这七步操作都完成了，那咱们就能四战四捷啦，人类首次月球背面采样返回任务也差不多要成功了，我国探月工程的全月面到达能力还能再进一步呢！

嘿，你知道吗，嫦娥六号着陆器和上升器组合体可是目前我国在月球上降落的最重的探测器哦！就拿嫦娥四号来说吧，它降落到月球表面的重量是 1.2 吨，而嫦娥六号呢，它可是顶着 7500N 变推{fffky.cn}{www.weichanye.cn}力发动机的能力上限来进行重量限制的，估计它降落到月球表面的重量大概在 1.5 吨左右。
其实啊，这还不是我们现在运力的极限呢。比如说嫦娥五号和嫦娥六号，它们都是按照 CZ-5 大火箭地月转移轨道运力上限来设计的。可这俩 8 吨级的探测器，又不全是为了登月的。要是把这 8 吨级的重量资源都用在登月上，那会是个啥效果呢？
嘿，你知道吗，CZ-5 大火箭现在正鼓捣着更大的整流罩呢，这是为啥呢？难道是要去探索更深的太空？那到底是啥任务呢？
我猜你说的可能是嫦娥八号，这不，都有相关官宣图了。这探测器呀，就专搞登月任务，听说着落动力会配两台 7500N 变推力发动机。要是按照嫦娥三号的推进剂加注量和干重比值来算，再加上 CZ-5 大火箭现在的运力，嫦娥八号至少能把月面着落能力提升到 2.7 吨，那时候就能带更大的月球车，或