圖一與圖二是嫦娥四号着陸腿緩沖機構展開測試畫面，從中可以看到玉兔二号月球車也已在安裝位置就位。

嫦娥四号着陸器緩沖機構呈收縮狀态（圖源：SegerYU）

嫦娥四号着陸器緩沖機構展開測試（動态圖）

着陸腿緩沖機構是嫦娥四号與長征三号乙火箭分離後不久就要執行的一個動作，為後續登月任務做準備。

嫦娥四号是人類首個登陸月球背面的探測器，它既有原位探測的着陸器，也有巡視探測的玉兔二号月球車，為滿足月背數據傳輸需求，還在距離月球約6.5萬公裡的地月拉格朗日L2點Halo軌道部署了鵲橋中繼衛星。

着陸月球背面的嫦娥四号着陸器

玉兔二号在月球背面原地轉向

截至目前，嫦娥四号探測器在月球背面生存時間已經超過三年半，玉兔二号月球車更是人類部署月球表面開展巡視探測持續時間最長的月球車。

然而如此輝煌成就的背後，也有着成敗一瞬間的危急時刻。

三年前的12月8日02時23分，裝載着嫦娥四号探測器的長征三号乙改三型遙30運載火箭在西昌衛星發射中心點火升空，曆經約19分鐘飛行後器箭分離，嫦娥四号被送入到一條近地點約200公裡、遠地點約42萬公裡的地月轉移軌道。

發射嫦娥四号探測器的長征三号乙改三型遙30火箭

嫦娥四号與火箭分離，進入預定軌道。

就在人們歡迎發射任務的同時，天上的嫦娥四号也在醞釀着一個隐患的爆發。

發射當天上午9時許，在軌嫦娥四号突然出現燃料洩漏，而且經過核算确定燃料洩漏量已經超過了設計餘量，此時距離探測器入軌僅僅過去了6個多小時。

這就非常麻煩了，後續嫦娥四号還要進行近月制動、環月降軌、動力下降等消耗燃料量極大的節點任務，如果屆時沒有燃料，這就意味着此次探月任務将面臨不可避免的失敗結果。

近月制動需要消耗大量燃料

原軌道控制方案在燃料洩漏的現實面前已經失效，飛控團隊于是立即着手重新設計軌控方案，當時有人提議，從動力下降段節省10公斤燃料，将其用于動力下降之前的軌控任務，該提議很快被決策者否定，因為嫦娥四号要着陸的是地形非常崎岖的月球背面，燃料消耗量要比此前嫦娥三号任務大得多。

時間一分一秒地過去，距離實施下一步軌道控制任務的時間節點越來越近，一個方案不行換下一個方案，最終飛控團隊終于拿出了可行性較高的新的軌控方案。

嫦娥四号奔月效果圖

新軌控方案并不着眼于在大項軌控任務中節省燃料，而是着眼于通過軌道設計的變化降低燃料消耗需求。

首先是取消7500N推力标定任務，嫦娥四号沒有專門的服務艙，着陸器自身就承擔着軌控任務，7500N變推力發動機在空間發動機領域已經屬于大推力量級，隻有通過在軌實際工作才能進行推力标定，然後在此基礎上才能進行精确的軌道控制。

沒有推力标定，就意味着近月制動環節會有誤差，極端情況下甚至還可能撞月，或者與月球擦肩而過。

7500N變推力發動機既是軌控發動機，也是着陸下降發動機。

為了避免這一情況的出現，新軌控方案調整了月球捕獲軌道的參數，那就是先将嫦娥四号帶到近月點100公裡、遠月點430公裡的繞月橢圓軌道，然後再通過兩次降軌圓化軌道，最終進入到100公裡圓形軌道，從而滿足後續登月任務需求。

燃料洩漏還引出了另一個問題，就是重心不穩，解決辦法是燃料貯箱單側供給，進而實現平衡重心的目标。

嫦娥四号進入月球捕獲軌道

經過一系列的補救措施，嫦娥四号最終如期進入到落月下降軌道，然後曆經着陸準備段、主減速段、接近段、懸停段、避障段、緩速下降段、着陸緩沖段多個時序節點後，成功着陸于月球背面馮·卡門撞擊坑預選着陸區，成為人類第一個軟着陸于月球背面的人造探測器。

嫦娥四号着陸準備段成像，此時距離月面高度約15公裡。

嫦娥四号登月與嫦娥三号登月最大不同之處就是，着陸彈道需要提早進入垂直下降模式，因為預選着陸區周圍是平均高度4000米的高原，而預選着陸區又是負6000米的盆地，高度落差上萬米，嫦娥四号大約在距離月面八千多米高度時進行姿态調整，此時水平速度趨近于零，等同于從珠穆朗瑪峰的高度垂直下降至海平面，難度之大可想而知。

嫦娥四号預選着陸區：月球背面“南極-艾特肯盆地”的“馮·卡門撞擊坑”

嫦娥四号垂直下降的高度落差

嫦娥四号快速調整至垂直下降姿态，此時距離月面八千多米。

降落至月面後從玉兔二号月球車拍攝的畫面中可以看到，着陸器降落在了一個斜坡上，同時周圍遍布着多個撞擊坑，由此可見在最後的精避障階段着陸器經曆了一段複雜的自主抉擇着陸點的機動過程。

嫦娥四号降落在斜坡之上

通過嫦娥四号着陸任務的實施，我們基本就具備了根據探測需求選定月球表面任意區域着陸的“全月面到達能力”，而這也得益于以微波測距測速敏感器、激光三維成像敏感器為代表構成的基于機器視覺理念的降落控制方案的成功應用。

更讓人沒想到的是，着陸器在完成登月任務後還有3公斤的燃料節餘。

越是艱難越向前，嫦娥探月工程實施至今已取得六戰六捷連戰連捷的驕人戰績，但是輝煌的背後也有航天人直面挑戰直面危局的拼搏與奮鬥。

玉兔号月球車成像：畫面中近處是機械臂，遠處是嫦娥三号着陸器。

嫦娥四号作為嫦娥三号的備份探測器，前者的飛行任務原本是不存在的，在此之前的嫦娥三号雖然圓滿完成了登月與巡視的工程目标，但是玉兔号月球車的最終趴窩結果也有遺憾，為了彌補遺憾并争取更大的勝利，年青一代的參研人員是通過多方争取，這才有了嫦娥四号任務，而他們又在嫦娥四号的危局面前經受住了考驗，一大批可以挑大梁的年輕一代航天人也因此得到了快速成長。

曾經有位外國航天專家來華考察，說出了一句頗為感慨的話，他說，我不羨慕你們有多少新火箭新産品，我最羨慕的是你們的人都很年輕。

與天奮鬥，其樂無窮，與地奮鬥，其樂無窮，與人奮鬥，其樂無窮。

是的，世間一切事物中，人是第一寶貴的，有了人，什麼人間奇迹都能創造出來。

如今，中國航天的舞台越來越大，大型載人空間站、探月四期、國際月球科研站、載人月球探測、火星探測、太陽系其他行星探測等等，航天人們的前途不可限量，中國也不可限量。

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