【特稿】“玉兔”月球车能走多远

　　【财新网】（记者 于达维）12月2日凌晨1时29分，搭载着嫦娥三号的长三乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。26分钟后，嫦娥三号进入地月转移轨道。2时17分，嫦娥三号太阳翼展开。2时21分，西昌卫星发射中心主任张振中宣布，嫦娥三号准确入轨，发射圆满成功。

　　嫦娥三号的奔月飞行约需5天，将于12月6日飞行至月球附近，预计12月中旬在月球虹湾实现软着陆。中国的月球车将在时隔40年后，代表人类再次登上月球，开展为期3个月的月面巡视探测。

　　但是，中国重复美苏40年前已经完成过的事情是否值得，中国的登月计划是不是科技领域的“形象工程”？种种质疑声一直不绝于耳。

　　中国的月球探测可以说是站在了美苏两位巨人的肩膀上，避免了前者曾经有过的许多失误和走过的弯路，而且在探测、通信、控制等技术上，中国月球车已使用了目前最先进的技术，与美苏40年前的技术相比，不可同日而语。

　　目前，全球共进行了129次月球探测活动，其中成功或基本成功66次，失败63次，成功率仅有51%。仅有美苏成功实施13次无人月球表面软着陆，只有美国实现了载人登月，苏联开展了两次月面无人巡视探测任务。

　　和美苏经过20多次实验才实现月面软着陆相比，中国月球车如果12月中旬的软着陆成功的话，中国将成为继美苏后第三个实施月球软着陆的国家。这相当于中国只用了三次就实现了上述目标。

　　法新社的评论认为，嫦娥三号探测器标志着中国远大雄心壮志的最新进展，12月中旬在月球表面着陆如果成功，这将是人类探测器时隔近40年后首次在月球上活动。这将成为中国太空探索的里程碑，暂时在某些领域将莫斯科和华盛顿甩在身后。

　　当年，嫦娥一号是在地球轨道上经历多次变轨，才从近地轨道进入地月转移轨道。与此不同，中国从嫦娥二号始就可从地面直接进入地月转移轨道近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道，这对火箭的推力要求更大。

　　因此，此次嫦娥三号发射采用的长征三号乙遥二十三运载火箭，共计捆绑有四个助推器。

　　这款火箭为捆绑式三级液体运载火箭，由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院为主研制。与发射嫦娥二号卫星的火箭相比，这枚火箭采用了多项新技术，更改了多项技术状态，突破了多窗口、窄宽度发射和高精度入轨技术，可靠性和安全性有所提高。

　　嫦娥三号探测器在轨飞行约5天后，近月制动被月球引力捕获，进入100公里的环月圆轨道。此后嫦娥三号探测器还需要再次变轨进入椭圆轨道，最后从高度约15公里的近月点开始动力下降，靠专门研制的1500~7500牛的变推力发动机实现逐渐减速，并选择合适场所降落。

　　该探测器在月球的着陆过程自15公里高度开始，在15公里到2公里高度完成主减速和姿态调整，2公里到100米高度缓慢下降，识别并避开大的月面障碍，100米到4米高度开始规避小的月面障碍，缓慢下降到4米高度后自由下落。

　　为提高着陆的安全性，嫦娥三号除了使用“嫦娥二号”已经验证的降落相机，还增加了测距测速雷达和激光测距仪。成功着陆后，探测器会释放出“玉兔”月球车，它们将进行月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查，以及地球等离子体层探测和月基光学天文观测。

　　对于这次中国采用的技术，德意志广播电台评论说，“一个持久的谣言说，中国的太空计划只是复制俄罗斯航天技术。但事实上，中国在很多太空技术上已经领先，已经是三个航天大国之一。”目前，欧洲非常希望与中国合作，欧洲航天局的工作人员正在苦学中文。

　　具体到月球车本身，可以说由于受到运载能力的限制，中国的月球车和美苏40年前的月球车相比要小很多。但是由于技术上的进步，中国的月球车在灵活度、敏捷度上都更胜一筹，而且由于探测设备的小型化和精密化，“玉兔”虽小，可以承担更多的科学任务。

　　前苏联1970年11月17日登月的“月行者一号”月球车，是人类第一辆登上月球的月球车，它长2.2米，宽1.6米，重756公斤，有一辆马车大小，时速可以实现1公里和2公里两种模式，可以拍摄照片、进行土壤物理测试和化学分析。

　　但是，这款最早的月球车敏捷性差，转向困难，需要像坦克一样通过改变两侧车轮的速度差实现转向。它在月面的一切活动由地面控制中心操纵。它行驶了10.5公里，考察了8万平方米的月面。

　　1973年，前苏联的第二辆月球车“月行者二号”就因为陷在月球土壤中，电池板被遮住，壮烈牺牲。行驶了37公里，向地球发回88幅月面全景图。

　　美国之前发射的月球车，都是有人驾驶的。1971年7月30日，美国 “阿波罗”15号飞船登上月球，两名宇航员驾驶月球车行驶了27.9公里，这款月球车为人工手动控制，长3米，宽2米，高一米，重309公斤，载重500公斤，月面时速可以达到10-12公里，相当于中速骑自行车的速度，最远行驶距离67公里，可以爬25度的陡坡。

　　和两位前辈相比，“玉兔”月球车要小很多。它长1.5米，宽1.1米，重140公斤，但是它更灵活也更聪明，可以通过远程操作，也可以自主运行，可以实现20度爬坡，20厘米越障，但它的速度比较慢，续航里程也比较短。“玉兔”的月面时速200米，可连续行走10公里。

　　嫦娥三号搭载8台科学载荷，用以完成上述三项科学探测任务。“玉兔”月球车上携带了近紫外月基天文望远镜、极紫外相机和测月雷达，都是世界月球探测史上的创举。

　　由于近紫外月面天文望远镜的独创性，2012年9月，国际月球观测台协会(ILOA)和中国国家天文台(NAOC)签订协议，共享“嫦娥三号”近紫外望远镜和谷歌月球探月竞赛(Google Luna X Prize)中ILO-X探测器的银河系图片数据。这将是中美近年来在航天领域的首次合作。

　　极紫外相机将对地球周围的等离子体层进行全方位的长期观测。“玉兔”月球车底部还安装了一部超宽带毫微秒脉冲雷达，用于直接探测30米内月壤结构和数百米深度的浅层月壳结构。

　　由于“玉兔”要在月球上渡过相当于地球上的14天左右的长夜和白昼，探测器使用了与美国“好奇”火星车类似的同位素温差电池(RTG)。“嫦娥三号”探测器还将启用佳木斯和喀什的64米和35米直径S/X双频段地面深空站，使用X频段执行深空测控任务。

　　探月工程领导小组组长、总指挥马兴瑞说，这次嫦娥三号登月探索尽管与美苏上世纪六七十年代的登月形成了时间差，但中国的技术跟美苏目前的技术是一样的，就像载人航天，“中国的飞船技术、天地往返运输系统、空间实验室的技术是世界一流的。”▉