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2018年12月8日，“嫦娥四号”按照计划确实从西昌卫星发射中心发射了，但是刚发射不久就出现了一个突发状况。
当时我们正在开会，航天五院的总设计师过来说，“嫦娥四号的探测器燃料泄漏了。“
我们赶紧对这个燃料泄漏的情况进行评估。因为“嫦娥四号”探测器本身的可用燃料就很少，如果把所有的设计余量都拿出来，还差10公斤，也就是说“嫦娥四号”没有办法落到月球背面了。
当时他把这个消息告诉会议室几十个人的时候，大约有5分钟的样子，大家都沉默了，接着5分钟以后，屋里就炸开了锅。
因为大家其实在任务前会做非常多的准备工作，特别是这种复杂的应急处置工作，我们做的预案可能要比正常工作多几十倍甚至上百倍——比如说一本正常飞行的方案可能就100页，但是为了防止它出现异常状况，我们可能会做上万页的备份方案来解决这些问题。但是漏油这个问题，在这一万页里都没有。
后来大家就七嘴八舌各抒己见。一个专家说，能不能从后面用来动力下降的燃料中抠出十公斤来，我们用一下。但我们嫦娥通信指挥部的指挥长，也就是我们中心的李主任，他第一个跳出来说不行，因为动力下降关系到“嫦娥四号”在月球背面着陆的安全性，“别说十公斤的燃料，一克燃料也不能抠。”
因为嫦娥四号轨道控制方案是我们团队和探测器系统共同设计的，当时李主任就给我们这个团队下达了死任务——一定要想办法把航天器控制到月球背面去。
燃料泄漏之后还有一个问题，我们可以看到这四个红点就代表了这个探测器的四个燃料的储箱，
它漏的时候不是四个燃料箱都漏了，而是漏了右下方的这一个，也就是说漏完之后，整个探测器它是一个一边轻一边重的状态，是不平衡的。
如果在这种状态下它的左右身体不平衡，导致动力下降，就有可能会摔下来，所以除了漏油以外，我们还必须要解决这个质心偏移问题。最后这个问题的唯一解决方案，就是我们需要更改“嫦娥四号”原本的行驶路线。
首先，我们把地月转移过程中本该有的7500N发动机的试喷评估环节取消，以节省一些燃料。但是发动机的状态也很重要，稍有偏差可能就撞月了，所以我们把近月制动时的轨道从100×100公里变成了100×430公里，然后在过程中评估7500N发动机的状态。
在第一次近月制动完成以后，油不够的问题基本解决了，发动机的状况我们也摸清楚了，剩下还有两次轨道修正，我们主要利用这两次修正来消除刚才说的质心不平衡问题。 这是怎么做的呢？因为现在有三个储箱是没有泄露的，这样我就把它们三个进行搭配，每次不再使用二对二的模式，而是使用一对一的模式。
经过这三次轨道控制，我们还是达到了原来的预期目标，成功地把“嫦娥四号”探测器控到了100×100公里的轨道。
“嫦娥四号”探测器从西昌出发，一共飞行了几十万公里，飞行了25天，在我们做出这些调整之后，最终飞到这个地方的时候，实际跟计划的时间只差了19秒。可以说我们几乎是完美地到达了比赛的终点。
但是“嫦娥四号”的曲折还没有结束，在它动力下降前6小时，也是一个外系统的同事过来说，“嫦娥四号”探测器在着陆的时候有可能会掉到坑里。
可是一开始大家讨论的时候，都认为那地方不是个坑，还反反复复地考量过。没办法，最后我们还是把着陆点临时又调整了1.7公里。
我们当时还挺懊恼的，心说好不容易瞄了个十环，你非要让我把它掰成九环。
不过我们这个团队的负责人，也是我的一个老组长，是个顶尖专家，他安慰我和我们团队说，我们做航天飞控工作不只是为了炫技、炫精度，其实最重要的还是航天器的安全。
说完之后我们也挺释怀的，因为大家总会有疏忽、考虑不周的地方，毕竟我们对月球的认识还没有那么精细。
最终在2019年1月3日10点26分，“嫦娥四号”探测器在“鹊桥”中继卫星的支持下，还是成功着陆在月球背面南极-艾肯特盆地的冯卡门撞击坑内。那个红旗就是它落的地方，距离中心区域最终也就差了一点几公里。
这是“嫦娥四号”探测器在动力下降过程中拍摄到的月球背面的图像，
这是它落到月背以后，着陆器上的地形地貌相机对周围的环境进行的360度环拍，中间的黑色区域是它自己（因为它拍不到自己）。
“嫦娥四号”的整个飞行历程确实很曲折，但结局还算圆满，我们把它送到月球背面落下去以后，“玉兔二号”和它的驾驶员就该上场了。
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“玉兔二号”的设计寿命其实是三个月，工作三个月以后就相当于超寿命在服役了，但是我们的驾驶员总体来说还是比较细心，到现在为止“玉兔二号”已经在月球表面行驶了831天，695.8米。
大家可以看到背景图上黄色的线就是它的行走轨迹，绿色的点是它停留的地方。为什么它会边走边停呢？大家从图上也可以看到，上面的坑确实太多了。所以这就又延伸到另一个问题——玉兔车831天才走了695.8米，它为什么跑得这么慢呢？
其实这有很多原因。一个原因是玉兔车其实不是全天候工作的，天冷的时候它要休眠，天热的时候还要午睡。月球在中午太阳光比较强的时候，表面温度达100多度，这个时候如果你强制去开车，很可能就会造成设备的故障和车体的损伤。
所以我们一般会提前找一个地方让玉兔车这时候躲起来，实在不行的话我会把它的帆板都竖起来遮阳。
因为月球上是没有空气的，太阳光白天照完之后，晚上它也没法保温，所以月球温度在晚上很快就会降到零下190度，这个零下190度也是“玉兔二号”第一个测出来的。
但是晚上这么冷，“玉兔二号”怎么过夜呢？我们在它的肚子里边加了一个同位素热源，它可以源源不断地往外释放热量，就像暖宝宝一样。
另一个原因就是刚才说的，月球背面坑太多了，玉兔车行驶的时候需要绕开这些坑。
不过驾驶员最怕的就是坑，科学家最喜欢的也是坑。因为这些坑有很多都是地外的一些小行星、或者陨石撞击到月球表面砸出来的坑。这个坑里包含了很多宇宙里的神秘物质，科学家对这些东西特别好奇。
但是这样的话就会有一个矛盾，就是驾驶员希望车安全，开得稳稳地，离坑远远地，但科学家就希望离坑越近越好。于是大家有时候一开始还比较和气，商量能不能过去看看，到最后就吵起来了。比如这个坑，我们单位的驾驶员们也比较有文采，给它起了个名叫“龙潭”。
这个坑的科研成果最后发表在《自然》杂志上了，它整体比较大，当时去这个坑的时候，我们确实跟科学家吵了很多架。为了接近这个坑，我们反反复复换了多个角度，最后光在这个坑附近可能就待了大约七八天的样子。
再给大家介绍一下我们发现的“奇缘石”。最早的时候，我们行进的路线离这个石头是很远的，只是在照片上的一角看到了这个石头。不过我们的驾驶员比较负责，他就告诉中科院的同志，说我们发现了一个石头在那立着，不是躺着而是立着。科学家们说，那你们能过去看看吗？然后我们就过去了。
过去之后发现它旁边还有很多石头，而且都比较高。我们要探测的那个石头可能是18厘米左右，其他的石头大概也有十几厘米。“嫦娥一号”当时瘫痪了，我们后来分析原因可能就是电线被一个石头刮坏了，所以我们很担心“嫦娥二号”也出现这个问题。
最后大家一厘米一厘米地往前靠，在离石头特别近的地方，用一个红外相机和可见光相机，对这个石头进行了一个高精度的成像。
关于这个石头的探测成果最后也发表在了一个国际地质杂志上。两年多来，“玉兔二号”确实帮助科学家们取得了很多科学成果。
“玉兔二号”在月球背面还干了一件非常重要的事，就是它把地球上的生物带上了月球。科学家们精心挑选了六种生物，有棉花种子、油菜种子、马铃薯种子、拟南芥种子、果蝇、酵母菌。
这六种生物都非常典型，大家可以发现，在一个密闭的装置里边，这六种生物可以组成一个微型的生物系统，有生产者、消费者和分解者。
在“嫦娥四号”落月四天以后，我们发现在月球上种的棉花竟然发芽了！
大家可以看到左边这个图是刚落下去的状态，右边是四天后的状态，在这个方格子的中间可以看到绿叶，那就是棉花发的芽。
“嫦娥四号”的故事我就讲完了，我们北京航天飞行控制中心之后还要承担“嫦娥六号“、”嫦娥七号“、”嫦娥八号”，再往后还有2030年的载人登月等任务。以及现在大家都知道的，最近非常火的“天问一号”下个月就要着陆火星了，火星车马上也将要开工，我们的火星车驾驶员最近还在闭关修炼中——月球都这么难开，火星肯定更难开。此外，我们还在建设中国自己的空间站，在4月底马上就要发射空间站的核心舱。
可以这么说，我们中国航天人的脚步一刻也没有停，一刻也不敢停。最后，想引用我们李剑主任的一句话来结束今天的演讲，“月背本没有路，我们来了，便走出了属于自己的路”。
谢谢大家。 | 
狗仔卡
发表于 2021-12-18 08:15 PM
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