2013年12月14日中國(guó)嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器成功降落在月球虹灣地區(qū)，此次成功登月是繼蘇美之后，中國(guó)成為第三個(gè)實(shí)現(xiàn)月球軟著陸的國(guó)家，而軟著陸的成功，也意味著中國(guó)具備了獨(dú)立進(jìn)行地外天體就位探測(cè)的能力，所以此次登月的成功意義深遠(yuǎn)。3750KG，38萬(wàn)公里，嫦娥如何減速、調(diào)整、接近、懸停、避障和緩速下降實(shí)現(xiàn)軟著陸，是整個(gè)登月的關(guān)鍵，由于月球表面沒(méi)有大氣層，所以7500N變推力制動(dòng)成為減速關(guān)鍵。
變速發(fā)動(dòng)機(jī)減速 從15公里高度降至月球表面，這驚心動(dòng)魄的12分鐘被稱為“黑色12分鐘”。這期間，人工干預(yù)的可能性幾乎為零。
嫦娥三號(hào)擁有量身定制的變推力發(fā)動(dòng)機(jī)，它朝著嫦娥三號(hào)落月運(yùn)動(dòng)的反方向作用，從而實(shí)現(xiàn)減速，只有發(fā)動(dòng)機(jī)“推得精”，嫦娥三號(hào)的速度才能“變得準(zhǔn)”。嫦娥三號(hào)推進(jìn)分系統(tǒng)由1臺(tái)7500牛變推力發(fā)動(dòng)機(jī)和若干臺(tái)姿控發(fā)動(dòng)機(jī)組成，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)目前推力變化范圍zui大的發(fā)動(dòng)機(jī)。這是變推力發(fā)動(dòng)機(jī)在我國(guó)航天事業(yè)中的首秀。
短短幾分鐘內(nèi)，嫦娥三號(hào)在導(dǎo)航制導(dǎo)控制系統(tǒng)的指揮下改變推力大小，完成主減速和快速調(diào)整。速度從每秒1.7公里降至大約每秒50米，高度從15公里降至不到3公里。
探測(cè)器系統(tǒng)自主導(dǎo)航
嫦娥三號(hào)裝備了全新的測(cè)距測(cè)速敏感器以及地形識(shí)別設(shè)備。導(dǎo)航制導(dǎo)控制系統(tǒng)將測(cè)速測(cè)距數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)結(jié)合判斷，zui終形成一套完善的策略來(lái)控制推進(jìn)系統(tǒng)，確保實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)降落。
動(dòng)力下降段測(cè)距測(cè)速敏感器發(fā)揮重要作用。安裝在著陸器上的測(cè)距測(cè)速天線，像靈敏的“觸角”，實(shí)時(shí)收發(fā)射頻信號(hào)，并及時(shí)傳遞至探測(cè)器控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握嫦娥三號(hào)著陸器相對(duì)于月球表面的速度和位置。
懸停壁障 嫦娥三號(hào)在接近段有一次光學(xué)成像，先大范圍找一個(gè)相對(duì)平的地方挪到那附近。然后一百米懸停的時(shí)候再找一個(gè)更平坦的小范圍，停的目的就是讓嫦娥三號(hào)避開(kāi)障礙、搜索安全著陸區(qū)。嫦娥三號(hào)預(yù)選著陸區(qū)虹灣相對(duì)平坦。但月球表面仍然存在坡度、石塊等不確定地質(zhì)條件。嫦娥三號(hào)攜帶的測(cè)距測(cè)速儀，激光三維成像敏感器等就相當(dāng)于嫦娥的“眼睛”。它們對(duì)月球表面快速掃描，并繪制出立體影像。激光三維成像敏感器的測(cè)量范圍是50至120米，大約從距月面100米處開(kāi)始工作，為嫦娥三號(hào)提供著陸區(qū)三維地形信息，幫助它避障。
緩沖落月 經(jīng)過(guò)粗避障、精避障，嫦娥三號(hào)距離自己選擇的著陸點(diǎn)只有數(shù)米時(shí)，進(jìn)入無(wú)動(dòng)力下降。著陸時(shí)，“嫦娥”的垂直速度不大于4米每秒。地外探測(cè)器的落地緩沖可以用氣囊或者緩沖腿，嫦娥三號(hào)采用了四條著陸腿。它因此成為我國(guó)*個(gè)帶腿的航天器。著陸器緩沖吸能部件，采用了一種具有優(yōu)異力學(xué)性能、高吸能本領(lǐng)的新材料，確保著陸器以舒適的方式著陸，而不翻倒。這四條腿著陸時(shí)承受巨大的沖擊，卻能保證嫦娥三號(hào)強(qiáng)、輕、柔、穩(wěn)地落月。
著陸過(guò)程
距月面15公里（主減速段）
利用7500牛發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，將探測(cè)器的速度降至57米/秒。采用慣性導(dǎo)航，并引入激光、微波測(cè)距和測(cè)速信息進(jìn)行修正
距月面3公里（快速調(diào)整段）
發(fā)動(dòng)機(jī)維持一定推力，高度下降600米
距月面2.4公里（接近段（粗避障））
發(fā)動(dòng)機(jī)維持一定推力，通過(guò)光學(xué)成像敏感器對(duì)著陸區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確定安全著陸區(qū)并避障
距月面100米（懸停段）
探測(cè)器保持懸停狀態(tài)，對(duì)著陸區(qū)進(jìn)行精障礙檢測(cè)，使用三維成像敏感器對(duì)著陸區(qū)進(jìn)行觀測(cè)，選擇安全著陸點(diǎn)
避障段（精避障）
根據(jù)懸停段給出的安全著陸點(diǎn)相對(duì)位置信息，著陸器下降至著陸點(diǎn)上方30米。主發(fā)動(dòng)機(jī)推力根據(jù)相應(yīng)速度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整
距月面 30米（緩速下降段）
發(fā)動(dòng)機(jī)維持一定推力緩慢下降，降至月面附近時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，著陸器依靠自身重力在月面軟著陸
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