嫦娥六号投入月亮怀抱 “踩”出这脚精准的刹车究竟有多难？
图源：国家航天局
5月8日10时12分，经过约5天数十万公里的星际航行，嫦娥六号探测器在制导导航与控制（GNC）系统的全自主操控下，成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，投入“月亮姐姐”的怀抱。
近月制动是嫦娥六号在飞行过程中的一次关键轨道控制。嫦娥六号探测器飞临月球附近时，实施“刹车”制动，使其相对速度低于月球逃逸速度，从而被月球引力捕获，实现绕月飞行。
这一脚“刹车”可不是普通的刹车。想要做到精准无误，可谓“难于上青天”。如果“刹车力度”小了，减速不够，探测器就将和月球擦肩而过，遁入茫茫太空深处；如果“刹车力度”大了，减速过度，探测器就可能一头栽到月球表面，粉身碎骨。
嫦娥六号是嫦娥五号的备份，在嫦娥五号完成中国人首次月球无人采样返回的壮举后，嫦娥六号就被赋予了更为非凡而光荣的历史使命——人类首次月球背面自动采样返回。
整个任务过程中，嫦娥六号需要跨越重重难关，近月制动就是第一个大的考验——通过减速让探测器由地月转移轨道切换到绕月飞行轨道。
嫦娥六号从地球出发，以约10公里/秒的速度奔向月球。当来到月球近月点时，必须及时地将速度大幅度下降到3公里/秒，才能被月球引力捕捉。
想象一下，当你开车以120公里的时速在告诉公路上疾驰时，你需要猛踩刹车，在短短几秒内把时速精确地降到36公里，不能是35公里，也不能是37公里，必须是36公里，而且要一次成功。你觉得难不难？
相对于嫦娥五号，嫦娥六号的近月制动有些许不同，带来了新的挑战。嫦娥五号的近月制动是在月球正面，对地面来说全程可见，而嫦娥六号的近月制动点火时间是在月球背面，其与地面的所有信息传递需要由鹊桥二号中继卫星来转达。就是说，整个制动过程中，嫦娥六号要边急剧减速边始终保持与鹊桥二号的“眼神交流”，而鹊桥二号在和嫦娥六号“对视”的同时，还要始终“凝视”地球和地面飞控人员保持联系，可谓太空“动中通”，而这也正是任务的一大风险点。
5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射。国家航天局供图
为了踩好这一脚“太空刹车”，嫦娥六号轨道器配备了1台3000牛推力的轨道控制发动机，以进行引力捕获时的制动减速控制。然而，在这样的地月转移过程中，发动机工作时温度会升至1100-1300℃。如果热防护做不到位，轨道器就会被高温“烧伤”。
通过反复迭代仿真和试验，上海航天研制团队开创性提出了二次热防护复合系统。一方面采取高中低温复合隔热多层，将发动机1300℃高温辐射影响降低到常温状态；另一方面，根据不同设备的温度需求个性化定制，进行二次热防护。层层防护，让探测器上的重要载荷单机远离高温的“烘烤”，为嫦娥六号打造舒适的“旅行”体验。
图源：中国空间技术研究院
嫦娥六号GNC系统沿袭了嫦娥五号GNC系统的优秀设计，能够全自主完成近月制动任务中的姿态调整、制动准备、发动机点火以及过程中的信息传输等诸多任务。本次近月制动，就地面收到的数据来看，嫦娥六号的一系列动作宛如精心编制的太空芭蕾，既准确无误又赏心悦目。
后续，在鹊桥二号中继星的支持下，嫦娥六号探测器将调整环月轨道高度和倾角，择机实施轨道器返回器组合体与着陆器上升器组合体分离，之后，着陆器上升器组合体实施月球背面南极-艾特肯盆地软着陆。根据计划，将开展月球背面着陆区的现场调查分析，月球样品实验室分析研究等科学探测，深化月球成因和演化历史的研究。
（潮新闻）