转-- 南方周末 -- 章北海 -- 686秒，并非波澜不惊 月球 ...

http://www.infzm.com/content/96828

作者：南方周末特约撰稿 章北海
2013-12-20 10:13:38


为了保证嫦娥三号巡视器（玉兔）圆满地完成探月任务，中国科学家在地球上进行了多年的前期专项试验。 （中国航天报社 独家供图/图）




编者按：近40年，月球表面无“人”问津，肩负着重返月球的重任，2013年12月15日，中国“嫦娥”和“玉兔”涉“足”月球。月球上，从此多了一张新面孔。

重量相当于一辆小排量汽车的嫦娥三号，以自由落体落在月球表面，如凌波微步一般，缓冲有效，落月轻柔。

嫦娥三号登月的当天，NASA的“月球勘测轨道飞行器”（LRO）探测器计划对嫦娥三号着陆点附近的月面区域进行多次高分辨率成像观测。

“他们会遭遇一些令人尴尬的失败。”美国国家航空航天局前历史学家亚历山大·罗兰如此预计中国的登月之旅。

而第二个踏上月球的巴兹·奥尔德林就对《美国航天》杂志表示：“嫦娥三号的细节告诉我，美国如今绝对必须开始与中国讨论月球合作了。”

这两种声音之外，还有“登上月球是非常大的技术挑战”的疑问。这一切，都无法阻止“嫦娥”三号用这个与世无争的名字，径直开始不可逆的选择——登月。
不可逆的选择

“如果发动机出故障关机，嫦娥三号就可能会撞月。”

2013年12月13日21时，嫦娥三号软着陆前24小时，北京航天飞行控制中心里，平常此时正在操场上长跑的赵凤才已经“铆”在岗位上。这个36岁的汉子，把夜里跑三千米作为自己熬夜加班的提神剂。这一天，他连这点提神的空当都抽不出来。

留给赵凤才的时间越来越少。

这个干瘦的北京飞控中心总体室主任设计师，心思随着那个“变动不居的”动力下降点而转。动力下降段，即是嫦娥三号从近月点到着陆点的旅程。

12月14日，坐在飞控大厅总体岗位上的赵凤才，已对嫦娥三号着路器系统的100多种应急方案了然于胸。可他仍放心不下7500牛变推力发动机，这是推进系统的唯一主发动机。“如果发动机出故障关机，嫦娥三号就可能会撞月。”

新研制的7500牛变推力发动机，是决定动力下降成败的关键角色。它的推力，足足比神舟系列载人飞船发动机大了三倍。

嫦娥三号软着陆月球，需要发动机朝其落月运动的反方向作用往上推，从而实现减速。降落过程消耗的燃料会使其重量不断变轻，推力在后期就需要变小，“如果推力保持不变，嫦娥三号就会弃月而去。”嫦娥三号测控通信指挥部飞控组秘书长吴风雷说。

美国探月，最初是从一系列硬着陆测试开始的，“嫦娥”正在跨越式进步。

发动机点火前半小时。2013年12月14日20时29分，随着关键节点的临近，指挥大厅的口令越来越密集。南方周末看到，在第二指挥大厅，航天科技集团飞控试验队的二十多人围着10台电脑，共同关注着7500牛发动机的状况
动力下降是嫦娥三号完全自主实施的过程，地面干预的可能性基本不存在。“三维成像敏感器开机”， 点火前4分钟，这是动力下降前由飞控中心发出的最后一条指令，此后，直到嫦娥三号着陆，没有任何指令再发出。专家指出，有媒体报道的“（距月面）15千米、10千米、5千米……飞控中心遥控发令员于天一按下指令发送键，探测器降落相机开机”，不符合实情，降落相机是由嫦娥三号依预定程序自行开机。

“点火前发现故障，都可以应对，但一旦点火，就是不可逆的。”吴风雷介绍道，点火前，如果发现某些小故障，均能按预案得到及时处置，不影响点火，如某个敏感器没及时开机，重发指令即可。但如果发现调姿不到位、推进器工作异常、敏感器测量状态异常等大故障，那后果就严重得多，得将动力下降推迟到若干圈以后，以争取时间排除故障。

危机，是登月舱发动机点火时的不速来客。

1971年1月31日，当阿波罗14号登月舱“心大星”号即将下降到月面前，发动机刚一点火，就出现了威胁任务成败的间歇性短路现象。

无独有偶。1972年4月20日，在着陆前6小时，阿波罗16号差点儿要中止任务。当宇航员马丁利试图预定点火，以测试飞船备份操纵系统时，指令勤务舱卡斯帕上的主发动机开始异常抖动。

点火后，“过程的不可逆是登月最大的难点。”嫦娥三号探测器系统副总设计师张熇说，如果着陆过程出现任何意外，就只能把探测器重新拉升，让它重回环月轨道——缺乏燃料的嫦娥三号也将难以再完成软着陆任务。

当年，眼看就要创造历史的美国阿波罗11号，也曾面临这“不可逆”的抉择。

1969年7月20日，脱离阿波罗11号的“鹰”登月舱，刚刚下降到离月面3.4万尺高度时，随着仪表板的一个小仪器上一闪一闪地发亮，宇航员阿姆斯特朗突然发现“程式警报-12-O-2，12-O-12”。这表明计算机“执行溢出”，过载后，计算机就要自动重新从头计算一遍。假如真的如此，阿姆斯特朗便只能发动上升引擎，使月球舱重返绕月轨道。

当时，在休斯敦飞行控制中心，27岁的导航官史蒂夫·贝尔斯面临着一个刻不容缓的关键抉择——中止飞行计划，这也意味着中止整个登月计划，因为飞行器上的燃料仅够进行一次尝试；或是命令宇航员按照计划登月，而不理会登月舱制导计算机出现的问题。

至今，人类总共发射了131个月球探测器，其中美国60个（成功率67%），苏联64个（成功率33%），日本2个（成功率50%），中国3个（成功率100%），欧洲1个（成功），印度1个（部分成功），成功率大约为50%。



12月14日，嫦娥三号着陆成功时的北京飞控中心现场。 （章北海/图）
避开大坑

“月面地形地貌的不确定性是最大风险。”

“点火”。12月14日20时59分，距离月面15千米。指挥大厅的大屏幕上，代表着“动力下降运行时”的鲜红数字开始跳动。大屏幕正中的月面示意图上，嫦娥三号的飞行轨迹呈红色，绿色代表了以祖冲之、万户等以中国人命名的月球地理实体，黄色标注的是此前人类月球探测器的着陆点，其中，阿波罗11号着陆点离红色轨迹最近。

步阿波罗11号飞船44年的后尘，奔波了38万千米的嫦娥三号，踏上了那最后万分之一段的旅程。一道抛物线由距月球15千米的近月点，奔虹湾而去。

按照最大推力工作的7500牛发动机，使嫦娥三号水平速度快速降低，当嫦娥三号高度降低到距月面约3千米时，其相对速度已由1.7千米/秒到降低到60米/秒。

“检测入口压力、温度曲线很平稳，这表明发动机工作很稳定。”赵凤才的担心减了几分。

着陆点越发近了。“月面地形地貌的不确定性是最大风险。”吴风雷说。所幸，嫦娥三号练就了“自主避障”这一套凌波微步。

由2.4千米降到100米时，嫦娥三号的一只眼睛睁开，光学成像敏感器开机进行粗避障，它可以识别公里级范围里大于1米的石块或坑。

“这次降落最大的特点是自主避障。”探月工程总设计师吴伟仁告诉南方周末。着陆后，着陆器监控相机C拍摄到了着陆点东北方17米处的一个直径20米、深度2-3米的大坑。“一旦落入这么深的坑，嫦娥三号就很难再爬出来。”吴风雷分析道，“这么大的坑，应该是在粗避障时避开的。”嫦娥三号通过自主调节发动机方向，向偏离大坑的南边飞去。

粗避障后是精避障，此刻，嫦娥三号悬停在距月面只有100米处，一只更“贼”的眼睛瞪大，激光三维成像敏感器开机。它能发现正下方不到半个足球场大、2500平方米范围内，超过20厘米的坑、石头。

此时，燃料只允许嫦娥三号悬停约30秒，这30秒内只有3次机会。

0.25秒内，激光三维成像敏感器就能拍下一张照片，并在3秒内自主确定该区域是否合适着陆。如果第一幅照片找的地方不合适的话，嫦娥三号就只剩两次机会，一对对长得像喇叭一样的小发动机，就会推着嫦娥平移到邻近区域，重新选择着陆点。假如这三次都不是最优选择，其也能自主运算选择次优的着陆点。幸运的是，嫦娥三号在拍完第一幅图后，就选定了合适区域。

嫦娥三号软着陆过程中的悬停和避障段，是国外的软着陆方案所不具备的特色。

发生在上世纪六七十年代的多次月球软着陆中，不具备地形识别能力的美国和苏联的无人探测器，只能“盲降”，即使着陆点有坑、有石块，也得按设计轨道落下去，自然免不了被掀翻的失败。一共进行了24次发射的苏联“月球”计划，只有8次成功在月表着陆，却有多达5次在试图软着陆过程中坠毁在月球上。

1969年7月20日，同样不具备地形识别能力的“鹰”号，只能依靠阿姆斯特朗的双眼来识别地形。

贝尔斯凭直觉允许阿姆斯特朗继续登月，他建议“鹰”：不要再用计算机在月球舱仪表板上报告的降落资料。

鹰：“我们下去了！注意！我们下去了！”

自动装置飞行仪本来要领两位太空人飞到宁静海的降落区，这时候太空人只好向计算机撤回命令，降落的工作由阿姆斯特朗来操纵。

“鹰”号迫近月面，一秒钟落下约20尺。当它飞到距选定着陆点上空500尺时，“一个坑内尽是大小石头、足球场大小的坑”出现在阿姆斯特朗正前方。他用操纵杆控制主降落引擎和月球舱两侧的小控制火箭，使“鹰”号越过大坑。
交锋与合作

“在国外建立新的深空站，势在必行”

同样避开大坑的嫦娥三号，比“鹰”号更接近成功。

下降到离地不到3米时，其相对速度已降低到不到4米/秒。变推力发动机关机，重量相当于一辆小排量汽车的嫦娥三号，以自由落体落在月球表面，1吨多的体重分担到4条主腿加8条辅助腿上，缓冲有效，落月轻柔。

而当年人类第一次登上月球时，阿姆斯特朗花了19秒找到了一处平坦地点。任务控制中心开始担心其推进剂可能不足。当时，登月舱位于月面上空大约9米，所剩燃料仅够用30秒钟。

“休斯敦，”阿姆斯特朗喊道，“宁静海基地到了。鹰着陆了。”彼时距离休斯敦控制中心命令宇航员取消着月还剩最后15秒。

正如时任美国总统所说：“这22秒是我一生中最难挨的时间。”离最后一次登月41年后，习惯了在登月俱乐部独酌独饮的美国，显然不习惯新成员的加入，它麾下的4艘正在执行任务的绕月飞船对嫦娥三号展开观测。NASA在官网透露，在嫦娥三号登月的当天，NASA的“月球勘测轨道飞行器”（LRO）探测器计划进行多达8次的空间机动，对嫦娥三号着陆点附近的月面区域进行多次高分辨率成像观测。

当LRO探测器试图俯拍嫦娥3号及玉兔月球车的画面之时，嫦娥三号的降落相机传回了4673张照片。“这些分辨率达毫米级的照片数据，先是下传到深空站，再辗转传到飞控中心。”吴风雷介绍道。

中国首次研制建成的佳木斯66米深空站、喀什35米深空站都做好了应急测控的准备，“这里是实施应急预案的最后一道岗，嫦娥三号自主导航着陆的过程中，万一轨道偏差太多，我们会上传应急指令，扶它一把。”承建佳木斯站的中国电子科技集团10所副总工程师柴霖告诉南方周末。

2013年12月14日夜，在零下二十多度的佳木斯深空站，站在天线操作手旁监视的中国电科技术人员杜丹，看到最后一组降落相机传来的图像数据被转送到北京时，长吁了一口气。万一信号中断，杜丹就重新启动捕获流程。窗外，这个亚洲口径最大的66米天线，向38万千米外发出波束宽度仅为0.04度的无线电波，呈圆锥形的波束最顶端，能精确对准嫦娥三号收发天线的最顶端，由此得到最强的信号。

亚洲第一、世界第五大，这是属于佳木斯站66米天线的纪录。后发制人的中国航天人，一次又一次以 “首次”的尝试，刷新着世界前列的数据，将先行者甩在身后。

“（现在）对深空探测器的测控跟踪不能做到全天候覆盖，每天会有8-10个小时跟踪的盲区。为弥补测控盲区，做到全天候的跟踪覆盖，实现对我们未来深空探测的全天候的测控跟踪，在国外建立新的深空站，势在必行。”2013年12月16日，探月工程二期测控系统副总设计师周建亮在国新办举行的新闻发布会上说。

“要更多地看出我们和先进水平的差距。”吴风雷说。

在4个月前的国际宇航大会上，他曾用流利的英语向各国学者作嫦娥三号主题演讲。而此时，他的北京飞控中心同事正在德国达姆施塔特的欧洲跟踪站网络控制中心，协调沟通位于西班牙塞夫雷罗斯和澳大利亚新诺尔恰的35米直径深空天线，为嫦娥三号软着陆提供“delta-DOR”定位测量服务，该技术将有助于对嫦娥三号进行精确定位。

一起在中心办公室观看了嫦娥三号软登陆的电视直播后，欧空局人员为他们的中国伙伴打开香槟庆祝。


嫦娥三号着陆器第一次点火试验。 （中国航天报社 独家供图/图）
容不得喘息

嫦娥三号是中国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一

12月14日21点11分，嫦娥三号稳稳地“站在”月球正面的虹湾以东地区。此前，它经历了环环相扣、“步步惊心”、“漫长”的、人工难以干预的686秒动力下降段，深空站收到的遥测数据、测量数据无一中断，实时回传。

紧张有序的工作，和卸下压力的放松，两种氛围在软着陆成功后的飞控中心交织。掌声夹杂着叫好声不过响起六七秒，众人又接着盯紧屏幕上的遥测数据，等待最后确认。

“已安全着陆。”半分钟后，更为持久的掌声再次响起。南方周末看到，相邻而坐的嫦娥三号总设计师叶培建、探测器总指挥张廷新、探测器系统总设计师孙泽洲相互大幅度摇摆地握手。

挨过让人揪心的686秒落月后，他们以拥抱来庆祝嫦娥三号的阶段性胜利。

“嫦娥三号是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一，创造了我国航天领域的7项‘首次’。”国防科工局新闻发言人吴志坚说。“首次”的另一面是从零学起，一连串的“首次”意味着风险。

“但任务容不得喘息。”测控通信指挥部飞控组秘书长吴风雷说，登月成功后的几十秒内，软着陆后的第一条指令就得发出。他很清楚，如果发令有所延迟，就会耽误随后两器分离的进程。

为了登月这场战役，他已挺了3年，他不容自己有任何懈怠。在称为“月球车的大脑”中国首个遥操作大厅，会首次对地外天体的航天器进行遥操作。

当月面工作时间迈入3分钟时，59岁的张廷新摘下老花镜，拿起手机拍摄大屏幕上的月面图，他身旁43岁的孙泽洲却低头掩面。旋即，孙泽洲露出脸来，以左手指抵住下唇，又回到了此前专注于电脑的状态，他没注意到，周围又有人伸来向他祝贺的手。

在登月成功后的头5分钟，拿着一叠叠报纸的飞控中心宣传科人员，在大厅内派发彩印的《飞控报》，这份号外的内容是庆祝登月成功。夜渐深，直到软着陆成功满1小时后，总装备部部长张又侠、政委王洪尧、副部长牛红光，仍在指挥大厅内观看着陆器的实况。

此后，“嫦娥”怀中的玉兔号月球车沿着转移机构架起的斜梯款步而下。

2013年12月15日4点35分，“玉兔”踏上月球，在月面印出两道深深的痕迹。12月15日23时40分，“嫦娥”、“玉兔”深情相望，通过互拍留住这一永恒瞬间。

当吴风雷结束手头工作时，他才发现自己那台老旧的诺基亚直板手机，已塞满了数十条庆贺短信。

网络编辑: 小碧 责任编辑: 姚忆江 实习生 李纯

http://www.infzm.com/content/96828

作者：南方周末特约撰稿 章北海
2013-12-20 10:13:38


为了保证嫦娥三号巡视器（玉兔）圆满地完成探月任务，中国科学家在地球上进行了多年的前期专项试验。 （中国航天报社 独家供图/图）




编者按：近40年，月球表面无“人”问津，肩负着重返月球的重任，2013年12月15日，中国“嫦娥”和“玉兔”涉“足”月球。月球上，从此多了一张新面孔。

重量相当于一辆小排量汽车的嫦娥三号，以自由落体落在月球表面，如凌波微步一般，缓冲有效，落月轻柔。

嫦娥三号登月的当天，NASA的“月球勘测轨道飞行器”（LRO）探测器计划对嫦娥三号着陆点附近的月面区域进行多次高分辨率成像观测。

“他们会遭遇一些令人尴尬的失败。”美国国家航空航天局前历史学家亚历山大·罗兰如此预计中国的登月之旅。

而第二个踏上月球的巴兹·奥尔德林就对《美国航天》杂志表示：“嫦娥三号的细节告诉我，美国如今绝对必须开始与中国讨论月球合作了。”

这两种声音之外，还有“登上月球是非常大的技术挑战”的疑问。这一切，都无法阻止“嫦娥”三号用这个与世无争的名字，径直开始不可逆的选择——登月。
不可逆的选择

“如果发动机出故障关机，嫦娥三号就可能会撞月。”

2013年12月13日21时，嫦娥三号软着陆前24小时，北京航天飞行控制中心里，平常此时正在操场上长跑的赵凤才已经“铆”在岗位上。这个36岁的汉子，把夜里跑三千米作为自己熬夜加班的提神剂。这一天，他连这点提神的空当都抽不出来。

留给赵凤才的时间越来越少。

这个干瘦的北京飞控中心总体室主任设计师，心思随着那个“变动不居的”动力下降点而转。动力下降段，即是嫦娥三号从近月点到着陆点的旅程。

12月14日，坐在飞控大厅总体岗位上的赵凤才，已对嫦娥三号着路器系统的100多种应急方案了然于胸。可他仍放心不下7500牛变推力发动机，这是推进系统的唯一主发动机。“如果发动机出故障关机，嫦娥三号就可能会撞月。”

新研制的7500牛变推力发动机，是决定动力下降成败的关键角色。它的推力，足足比神舟系列载人飞船发动机大了三倍。

嫦娥三号软着陆月球，需要发动机朝其落月运动的反方向作用往上推，从而实现减速。降落过程消耗的燃料会使其重量不断变轻，推力在后期就需要变小，“如果推力保持不变，嫦娥三号就会弃月而去。”嫦娥三号测控通信指挥部飞控组秘书长吴风雷说。

美国探月，最初是从一系列硬着陆测试开始的，“嫦娥”正在跨越式进步。

发动机点火前半小时。2013年12月14日20时29分，随着关键节点的临近，指挥大厅的口令越来越密集。南方周末看到，在第二指挥大厅，航天科技集团飞控试验队的二十多人围着10台电脑，共同关注着7500牛发动机的状况
动力下降是嫦娥三号完全自主实施的过程，地面干预的可能性基本不存在。“三维成像敏感器开机”， 点火前4分钟，这是动力下降前由飞控中心发出的最后一条指令，此后，直到嫦娥三号着陆，没有任何指令再发出。专家指出，有媒体报道的“（距月面）15千米、10千米、5千米……飞控中心遥控发令员于天一按下指令发送键，探测器降落相机开机”，不符合实情，降落相机是由嫦娥三号依预定程序自行开机。

“点火前发现故障，都可以应对，但一旦点火，就是不可逆的。”吴风雷介绍道，点火前，如果发现某些小故障，均能按预案得到及时处置，不影响点火，如某个敏感器没及时开机，重发指令即可。但如果发现调姿不到位、推进器工作异常、敏感器测量状态异常等大故障，那后果就严重得多，得将动力下降推迟到若干圈以后，以争取时间排除故障。

危机，是登月舱发动机点火时的不速来客。

1971年1月31日，当阿波罗14号登月舱“心大星”号即将下降到月面前，发动机刚一点火，就出现了威胁任务成败的间歇性短路现象。

无独有偶。1972年4月20日，在着陆前6小时，阿波罗16号差点儿要中止任务。当宇航员马丁利试图预定点火，以测试飞船备份操纵系统时，指令勤务舱卡斯帕上的主发动机开始异常抖动。

点火后，“过程的不可逆是登月最大的难点。”嫦娥三号探测器系统副总设计师张熇说，如果着陆过程出现任何意外，就只能把探测器重新拉升，让它重回环月轨道——缺乏燃料的嫦娥三号也将难以再完成软着陆任务。

当年，眼看就要创造历史的美国阿波罗11号，也曾面临这“不可逆”的抉择。

1969年7月20日，脱离阿波罗11号的“鹰”登月舱，刚刚下降到离月面3.4万尺高度时，随着仪表板的一个小仪器上一闪一闪地发亮，宇航员阿姆斯特朗突然发现“程式警报-12-O-2，12-O-12”。这表明计算机“执行溢出”，过载后，计算机就要自动重新从头计算一遍。假如真的如此，阿姆斯特朗便只能发动上升引擎，使月球舱重返绕月轨道。

当时，在休斯敦飞行控制中心，27岁的导航官史蒂夫·贝尔斯面临着一个刻不容缓的关键抉择——中止飞行计划，这也意味着中止整个登月计划，因为飞行器上的燃料仅够进行一次尝试；或是命令宇航员按照计划登月，而不理会登月舱制导计算机出现的问题。

至今，人类总共发射了131个月球探测器，其中美国60个（成功率67%），苏联64个（成功率33%），日本2个（成功率50%），中国3个（成功率100%），欧洲1个（成功），印度1个（部分成功），成功率大约为50%。



12月14日，嫦娥三号着陆成功时的北京飞控中心现场。 （章北海/图）
避开大坑

“月面地形地貌的不确定性是最大风险。”

“点火”。12月14日20时59分，距离月面15千米。指挥大厅的大屏幕上，代表着“动力下降运行时”的鲜红数字开始跳动。大屏幕正中的月面示意图上，嫦娥三号的飞行轨迹呈红色，绿色代表了以祖冲之、万户等以中国人命名的月球地理实体，黄色标注的是此前人类月球探测器的着陆点，其中，阿波罗11号着陆点离红色轨迹最近。

步阿波罗11号飞船44年的后尘，奔波了38万千米的嫦娥三号，踏上了那最后万分之一段的旅程。一道抛物线由距月球15千米的近月点，奔虹湾而去。

按照最大推力工作的7500牛发动机，使嫦娥三号水平速度快速降低，当嫦娥三号高度降低到距月面约3千米时，其相对速度已由1.7千米/秒到降低到60米/秒。

“检测入口压力、温度曲线很平稳，这表明发动机工作很稳定。”赵凤才的担心减了几分。

着陆点越发近了。“月面地形地貌的不确定性是最大风险。”吴风雷说。所幸，嫦娥三号练就了“自主避障”这一套凌波微步。

由2.4千米降到100米时，嫦娥三号的一只眼睛睁开，光学成像敏感器开机进行粗避障，它可以识别公里级范围里大于1米的石块或坑。

“这次降落最大的特点是自主避障。”探月工程总设计师吴伟仁告诉南方周末。着陆后，着陆器监控相机C拍摄到了着陆点东北方17米处的一个直径20米、深度2-3米的大坑。“一旦落入这么深的坑，嫦娥三号就很难再爬出来。”吴风雷分析道，“这么大的坑，应该是在粗避障时避开的。”嫦娥三号通过自主调节发动机方向，向偏离大坑的南边飞去。

粗避障后是精避障，此刻，嫦娥三号悬停在距月面只有100米处，一只更“贼”的眼睛瞪大，激光三维成像敏感器开机。它能发现正下方不到半个足球场大、2500平方米范围内，超过20厘米的坑、石头。

此时，燃料只允许嫦娥三号悬停约30秒，这30秒内只有3次机会。

0.25秒内，激光三维成像敏感器就能拍下一张照片，并在3秒内自主确定该区域是否合适着陆。如果第一幅照片找的地方不合适的话，嫦娥三号就只剩两次机会，一对对长得像喇叭一样的小发动机，就会推着嫦娥平移到邻近区域，重新选择着陆点。假如这三次都不是最优选择，其也能自主运算选择次优的着陆点。幸运的是，嫦娥三号在拍完第一幅图后，就选定了合适区域。

嫦娥三号软着陆过程中的悬停和避障段，是国外的软着陆方案所不具备的特色。

发生在上世纪六七十年代的多次月球软着陆中，不具备地形识别能力的美国和苏联的无人探测器，只能“盲降”，即使着陆点有坑、有石块，也得按设计轨道落下去，自然免不了被掀翻的失败。一共进行了24次发射的苏联“月球”计划，只有8次成功在月表着陆，却有多达5次在试图软着陆过程中坠毁在月球上。

1969年7月20日，同样不具备地形识别能力的“鹰”号，只能依靠阿姆斯特朗的双眼来识别地形。

贝尔斯凭直觉允许阿姆斯特朗继续登月，他建议“鹰”：不要再用计算机在月球舱仪表板上报告的降落资料。

鹰：“我们下去了！注意！我们下去了！”

自动装置飞行仪本来要领两位太空人飞到宁静海的降落区，这时候太空人只好向计算机撤回命令，降落的工作由阿姆斯特朗来操纵。

“鹰”号迫近月面，一秒钟落下约20尺。当它飞到距选定着陆点上空500尺时，“一个坑内尽是大小石头、足球场大小的坑”出现在阿姆斯特朗正前方。他用操纵杆控制主降落引擎和月球舱两侧的小控制火箭，使“鹰”号越过大坑。
交锋与合作

“在国外建立新的深空站，势在必行”

同样避开大坑的嫦娥三号，比“鹰”号更接近成功。

下降到离地不到3米时，其相对速度已降低到不到4米/秒。变推力发动机关机，重量相当于一辆小排量汽车的嫦娥三号，以自由落体落在月球表面，1吨多的体重分担到4条主腿加8条辅助腿上，缓冲有效，落月轻柔。

而当年人类第一次登上月球时，阿姆斯特朗花了19秒找到了一处平坦地点。任务控制中心开始担心其推进剂可能不足。当时，登月舱位于月面上空大约9米，所剩燃料仅够用30秒钟。

“休斯敦，”阿姆斯特朗喊道，“宁静海基地到了。鹰着陆了。”彼时距离休斯敦控制中心命令宇航员取消着月还剩最后15秒。

正如时任美国总统所说：“这22秒是我一生中最难挨的时间。”离最后一次登月41年后，习惯了在登月俱乐部独酌独饮的美国，显然不习惯新成员的加入，它麾下的4艘正在执行任务的绕月飞船对嫦娥三号展开观测。NASA在官网透露，在嫦娥三号登月的当天，NASA的“月球勘测轨道飞行器”（LRO）探测器计划进行多达8次的空间机动，对嫦娥三号着陆点附近的月面区域进行多次高分辨率成像观测。

当LRO探测器试图俯拍嫦娥3号及玉兔月球车的画面之时，嫦娥三号的降落相机传回了4673张照片。“这些分辨率达毫米级的照片数据，先是下传到深空站，再辗转传到飞控中心。”吴风雷介绍道。

中国首次研制建成的佳木斯66米深空站、喀什35米深空站都做好了应急测控的准备，“这里是实施应急预案的最后一道岗，嫦娥三号自主导航着陆的过程中，万一轨道偏差太多，我们会上传应急指令，扶它一把。”承建佳木斯站的中国电子科技集团10所副总工程师柴霖告诉南方周末。

2013年12月14日夜，在零下二十多度的佳木斯深空站，站在天线操作手旁监视的中国电科技术人员杜丹，看到最后一组降落相机传来的图像数据被转送到北京时，长吁了一口气。万一信号中断，杜丹就重新启动捕获流程。窗外，这个亚洲口径最大的66米天线，向38万千米外发出波束宽度仅为0.04度的无线电波，呈圆锥形的波束最顶端，能精确对准嫦娥三号收发天线的最顶端，由此得到最强的信号。

亚洲第一、世界第五大，这是属于佳木斯站66米天线的纪录。后发制人的中国航天人，一次又一次以 “首次”的尝试，刷新着世界前列的数据，将先行者甩在身后。

“（现在）对深空探测器的测控跟踪不能做到全天候覆盖，每天会有8-10个小时跟踪的盲区。为弥补测控盲区，做到全天候的跟踪覆盖，实现对我们未来深空探测的全天候的测控跟踪，在国外建立新的深空站，势在必行。”2013年12月16日，探月工程二期测控系统副总设计师周建亮在国新办举行的新闻发布会上说。

“要更多地看出我们和先进水平的差距。”吴风雷说。

在4个月前的国际宇航大会上，他曾用流利的英语向各国学者作嫦娥三号主题演讲。而此时，他的北京飞控中心同事正在德国达姆施塔特的欧洲跟踪站网络控制中心，协调沟通位于西班牙塞夫雷罗斯和澳大利亚新诺尔恰的35米直径深空天线，为嫦娥三号软着陆提供“delta-DOR”定位测量服务，该技术将有助于对嫦娥三号进行精确定位。

一起在中心办公室观看了嫦娥三号软登陆的电视直播后，欧空局人员为他们的中国伙伴打开香槟庆祝。


嫦娥三号着陆器第一次点火试验。 （中国航天报社 独家供图/图）
容不得喘息

嫦娥三号是中国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一

12月14日21点11分，嫦娥三号稳稳地“站在”月球正面的虹湾以东地区。此前，它经历了环环相扣、“步步惊心”、“漫长”的、人工难以干预的686秒动力下降段，深空站收到的遥测数据、测量数据无一中断，实时回传。

紧张有序的工作，和卸下压力的放松，两种氛围在软着陆成功后的飞控中心交织。掌声夹杂着叫好声不过响起六七秒，众人又接着盯紧屏幕上的遥测数据，等待最后确认。

“已安全着陆。”半分钟后，更为持久的掌声再次响起。南方周末看到，相邻而坐的嫦娥三号总设计师叶培建、探测器总指挥张廷新、探测器系统总设计师孙泽洲相互大幅度摇摆地握手。

挨过让人揪心的686秒落月后，他们以拥抱来庆祝嫦娥三号的阶段性胜利。

“嫦娥三号是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一，创造了我国航天领域的7项‘首次’。”国防科工局新闻发言人吴志坚说。“首次”的另一面是从零学起，一连串的“首次”意味着风险。

“但任务容不得喘息。”测控通信指挥部飞控组秘书长吴风雷说，登月成功后的几十秒内，软着陆后的第一条指令就得发出。他很清楚，如果发令有所延迟，就会耽误随后两器分离的进程。

为了登月这场战役，他已挺了3年，他不容自己有任何懈怠。在称为“月球车的大脑”中国首个遥操作大厅，会首次对地外天体的航天器进行遥操作。

当月面工作时间迈入3分钟时，59岁的张廷新摘下老花镜，拿起手机拍摄大屏幕上的月面图，他身旁43岁的孙泽洲却低头掩面。旋即，孙泽洲露出脸来，以左手指抵住下唇，又回到了此前专注于电脑的状态，他没注意到，周围又有人伸来向他祝贺的手。

在登月成功后的头5分钟，拿着一叠叠报纸的飞控中心宣传科人员，在大厅内派发彩印的《飞控报》，这份号外的内容是庆祝登月成功。夜渐深，直到软着陆成功满1小时后，总装备部部长张又侠、政委王洪尧、副部长牛红光，仍在指挥大厅内观看着陆器的实况。

此后，“嫦娥”怀中的玉兔号月球车沿着转移机构架起的斜梯款步而下。

2013年12月15日4点35分，“玉兔”踏上月球，在月面印出两道深深的痕迹。12月15日23时40分，“嫦娥”、“玉兔”深情相望，通过互拍留住这一永恒瞬间。

当吴风雷结束手头工作时，他才发现自己那台老旧的诺基亚直板手机，已塞满了数十条庆贺短信。

网络编辑: 小碧 责任编辑: 姚忆江 实习生 李纯