中美印3國衛星圖都有了，阿波羅登月還是假？嫦娥六號亮出3大絕活

最近一段時間關于美國登月造假的話題又熱鬧了起來，這次主要是緣于前不久央視的嫦娥六號發射直播節目上的一段對話：

主持人勞春燕：請教一下裴總，我們知道嫦娥四號也是落在了南極-艾特肯盆地，然后這一次嫦娥六號從大的范圍來講的話，也是南極-艾特肯盆地，但是其實位置還是不一樣的。

嫦娥八號總設計師裴照宇：沒有找到那個，阿波羅盆地，那個，那個……

阿波羅15號

熱心的網友關注到了這個片段，然后就此再次引爆阿波羅登月造假的相關話題。但是，我們還是要實事求是地看這段對話。

此類直播節目主要是以聊天形式進行，但即便如此，裴照宇總師的措辭還是準確的，人家說的是“阿波羅盆地”，而不是什么阿波羅登月遺跡之類的話。

“阿波羅盆地”也正是嫦娥六號的落點區域，關于這個消息此前有很多官方報道，比如中國航天報。

位于月球背面南極-艾特肯盆地內的阿波羅盆地

阿波羅盆地并不是美國阿波羅登月計劃的登陸區域，該盆地是為了紀念阿波羅登月計劃于1970年被命名為“阿波羅盆地”，月球盆地大多是小型天體撞擊形成，因此也被稱為撞擊坑。

月球地名的命名除了發揮標記作用，更多的是承載科學文化的內涵，比如六十四年前蘇聯科學家尼古拉·巴甫洛維奇·巴拉巴舍夫在其編制的月球背面圖集中首次出現了以中國古代科學家祖沖之命名的撞擊坑。

祖沖之撞擊坑

話又說回來，在阿波羅登月的時代，美國也沒有能力在月球背面登陸，因為那一時期人類還沒有掌握月球背面中繼通信技術，因此地處月背的阿波羅盆地當然也就與具體實施的阿波羅登月計劃無關。

代表人類首次著陸于月球背面的探測器是中國的嫦娥四號，而第二次月球背面軟著陸任務的殊榮也將花落嫦娥六號。

服務嫦娥四號任務的鵲橋號中繼星的月背中繼通信示意圖

登陸月球背面的嫦娥四號著陸器

阿波羅登月計劃是我國成千上萬航天科技工作者與官方科研機構所公認的事實，我國嫦娥二號、美國LRO月球勘測軌道飛行器、印度月船二號軌道器均拍到了阿波羅登月活動遺跡，不久的將來我國嫦娥七號還將配置更高分辨率的月球高分相機，屆時還將持續拍攝。

印度月船二號軌道器對阿波羅11號登月艙成像

美國LRO月球勘測軌道飛行器拍攝的阿波羅12號登月遺跡

我們的大國自信根本也不需要建立在虛假敘事的基礎上，因為在21世紀新一輪的登月博弈中，中國必將勝出，我們完全有這個自信與實力，而NASA為世界烙下的航天鋼印也必將被我們擊碎。

經由長征五號遙八火箭發射入軌后，嫦娥六號經過約5天的長途跋涉抵達繞月軌道，后續又陸續進行了多次近月制動，目前正運行在距離月面約200公里的逆行圓軌道上。

嫦娥六號探測器實物照

經過3次近月制動，嫦娥六號抵達繞月目標軌道。

此次任務是繼嫦娥五號之后，時隔近3年，嫦娥探月工程的再出發。短短3年間，世界深空探測領域發生了一系列深刻變化。

首先是美國火星采樣返回任務，由于原有任務方案預算投入超出其承受能力，不得不推倒重來，以致于其樣本返回時間將從2030年代推遲至2040年代。

美國火星樣本返回計劃效果圖

反觀中國，在天問一號探測器史無前例地通過一次任務完成繞落巡火星三步任務后，我們自然而然地鎖定在2030年前后實施火星采樣返回任務，目前已經著手建設全球第一個火星樣本實驗室。

天問一號環繞器繞火星運行

天問一號著陸巡視器降落火星

祝融號火星車巡視火星表面

我國火星采樣返回計劃任務

再就是美國的阿爾忒彌斯載人登月計劃，目前該計劃首次載人登月時間表已經推遲至2027年，考慮到作為登月器的星艦的研制進度遲緩、星艦在軌大容量燃料多次補加、登月宇航服研制等一系列工作的拖沓，該計劃最早實施載人登月時間不會早于2030年。

美國載人重返月球計劃已經大幅延期

再反觀中國，我國載人登月計劃已經鎖定2030年前實施，夢舟號載人飛船、攬月號載人著陸器、長征十號火箭、登月航天服等裝備均進入初樣研制階段，各項研制工作順利推進，在科學規劃與國家意志的有力推進條件支持下，我們將如期實現既定目標。

這意味著，不僅新一輪載人登月美國將落后于中國，難度比肩載人登月乃至超越載人登月的火星采樣返回任務，美國也將落后于中國。

一步跟不上，步步跟不上，這對于向來在航天領域一騎絕塵的美國而言，是很難接受的現實。

如果說載人登月、火星采樣返回還是將來時，那么嫦娥六號則是正在進行時，此次任務是繼嫦娥四號之后我國以月球背面為目標的第二次任務，談及至此不免想到前不久NASA負責人比爾·尼爾森鬧的笑話，他在被質問中國探測月背美國又做了什么時說，月球背面永遠都是黑暗的，美國人不打算去那里，不知道中國人為什么要去。

NASA負責人比爾·尼爾森

月球的自轉與公轉

比爾·尼爾森作為NASA的負責人連最基礎的地月系運動原理都不知道，很難想象他可以領導美國航天完成什么偉業。

這是在眼紅中國月背探測成就，而更讓NASA破防的是嫦娥六號的強大能力，具體可以體現在3個動作上：

第一個動作：全月面到達

5年前，嫦娥四號代表人類首次實現月球背面軟著陸，在此次登月任務中探測器需要克服上萬米的地形起伏高差，嫦娥四號需要在7000米高空以垂直姿態下降，此次任務的成功實施標志著我們具備了基于科學探測需求在月球表面任意選擇著陸區的全月面到達能力。

為了避免撞山，嫦娥四號必須以定點跳傘的方式從高出垂直下降。

嫦娥四號著陸航跡下方地形的萬米高差

嫦娥五號、嫦娥六號的登月技術框架雖然也脫胎于嫦娥四號，理論上也具備全月面到達能力，但畢竟嫦娥五號、嫦娥六號的著陸部分結構與設計與嫦娥四號相比還是發生了相當大的變化。

比如嫦娥四號是以著陸器為主進行設計，嫦娥五號、嫦娥六號則是著陸器與上升器組合體登月，登月控制計算機配置在上升器內，兩器共用一套計算機，如此設計是為了降低兩器組合體的重量，也便于上升器執行月面起飛任務，這樣一來嫦娥六號就將驗證基于地月空間往返能力的全月面到達能力。

嫦娥六號的著陸器與上升器雖然承擔不同的任務，但卻是一體化設計。圖為兩器組合體接受熱真空測試。

此項能力對于由我國主導的國際月球科研站而言也是至關重要，該科研站雖然是以月球南極為中心，但并不會局限于某一區域、某一個站點，它將是著眼整個月球探測與應用需求的多站點設計，科學家對月球表面哪個位置有興趣，或者哪個位置有豐富的礦藏，我們的探測器就能降落在那里，并將那里的樣本帶回來。

由我國主導建設的國際月球科研站

全月面到達能力正是當今世界其它國家尤其是美國探測器所不具備的核心技術能力之一，此項能力是基于機器視覺理念設計，需要微波測距測速敏感器、激光測距測速敏感器、激光三維成像敏感器等一系列精密的外部環境感知設備，以及容錯率高的控制算法，突破功能設計之后還需要大量的登月任務驗證其可靠性與成熟度。

嫦娥四號懸停成像選擇的安全著陸點

反觀美國前不久進行的奧德修斯登月任務，竟然在著陸末段摔斷腿，別說全月面到達，先解決在月球正面安全落月的問題再說吧。

美國奧德修斯著陸器摔斷腿

歷史上，阿波羅登月計劃是基于宇航員的操控才能實現在著陸末段的避障飛行。

阿波羅11號登月，由宇航員操控登月艙規避大型撞擊坑。

而更早以前的美國無人探測器的登月任務則是盲降登月，所謂盲降等于就是選擇大片開闊平坦區域著陸，因此在新世紀，無人探測器的自主避障登月對于美國而言則是全新的技術課題。

在人類探月歷史上，首開無人探測器自主避障登月先河的是中國的嫦娥三號探測器，在此之前包括美蘇在內的無人探測器均為盲降登月。

嫦娥三號懸停成像選擇安全著陸點

嫦娥三號選定安全著陸點后的避障機動飛行

玉兔號月球車拍攝，著陸月球正面虹灣預選著陸區的嫦娥三號著陸器

第二個動作：無人月球軌道交會對接。

人類此前只在阿波羅登月任務中應用過環月軌道交會對接技術，但那是基于手控交會對接技術實現。

阿波羅17號任務中準備手控交會對接的登月艙上升段

蘇聯雖然也有月球無人采樣返回任務，然而他們避重就輕，對于月軌對接技術需求選擇了逃避，直接從月面起飛返回地球，也正因為逃避月軌對接技術，所以他們的三次月球采樣返回任務所獲取的月壤樣本總量還不及我們嫦娥五號的一次采樣量。

通常近地軌道航天器交會對接有地面測控網、全球衛星導航系統的支持，而在月球軌道所能提供的支持資源非常有限，需要依靠探測器自主實現交會對接。

當嫦娥六號完成月面采樣作業后，上升器自月面起飛，它的起飛操作是完全自動化的，不像地球發射火箭還有零號指揮員按下點火按鈕，而是事先將點火時間信息注入控制單元，時間一到自動點火升空，所以即便是在月球我們也能實現零窗口發射。

嫦娥五號上升器月面起飛實拍組圖

要知道月球零窗口要求比地球更苛刻，在地球火箭錯過發射窗口大不了就是泄出推進劑，火箭撤回廠房，而在月球如果錯過發射窗口就意味著失敗，因為嫦娥六號不具備月夜生存能力，必須在第一個月晝進行月面起飛，而且要在軌道平面約束下實現定時定點發射。

受限于月面坡度，嫦娥六號上升器點火起飛后會沿著由月面坡度造成的夾角飛行一段時間，然后在GNC系統控制下轉為垂直向上飛行，到達一定高度后就會像地球發射的運載火箭一樣進行程序轉彎。

上升器程序轉彎

如何實施地外天體探測器的無人交會對接？在嫦娥五號之前沒有前例可循，只能靠我國科學家們的原始創新。

在實施交會對接任務之前，我們在地球部署的三座深空測控站會對攜帶月球樣本的上升器與在環月軌道等待的軌道器與返回器組合體進行精確測定軌，兩器知道自身的精確空間位置，那么接下來的交會對接就可以有的放矢了。

佳木斯深空測控站

之后兩器將使用交會對接微波雷達進行四次遠程導引，當兩器距離接近250米時，激光交會對接敏感器將精確導引兩器交會。

月球軌道近距離交會，軌返組合體看上升器。（畫面有加速，實際沒這么快。）

由于上升器對重量的約束極大，所以自身能夠攜帶的交會對接設備以及推進劑都是有限的，因此重量較輕的上升器在月球軌道對接任務中扮演的是被追蹤的“目標器”，在環月軌道等待的重量更大的軌道器與返回器組合體則是“追蹤器”，以大撞小，意味著對接機構要能夠適應這種強撞擊任務，如果用神舟飛船那種周邊式對接裝置，先拋開對接裝置重量不談，也會被撞壞，因此我們從嫦娥五號任務開始科研人員就創新研制了“抱爪機構”。

抱爪式對接裝置

軌返組合體利用抱爪機構抓住上升器，從嫦娥五號月軌對接視頻中可以看到，當兩器接觸時產生了比較強烈的撞擊震動，上升器有脫離的動作傾向，而此時它已經在抱爪機構的約束之下，隨著抱爪的鎖緊，上升器也被軌返組合體牢牢地攬入懷中。

有一點需要明確一下，中國是當前全球唯一擁有地外天體軌道無人自主交會對接技術，并成功進行工程應用的國家。

嫦娥五號、嫦娥六號應用的地外天體自主交會對接技術的進一步發展成果，也將直接用于我國的首次火星采樣返回任務，這也是我們敢于在2030年前后實施此項任務的底氣所在，對此美國方面則只有羨慕的份。

第三個動作：能夠指哪落哪的“自適應預測校正制導技術”

完成交會對接后上升器內的樣品初級封裝容器將在棘爪式轉移機構的作用下轉移至返回器內完成最終封裝，之后分離上升器，軌返組合體待返回窗口到來后進入月地返回軌道，距離地球約5000公里時軌道器分離返回器，之后就將用到另一項獨門絕技——自適應預測校正制導技術。

嫦娥五號軌道器分離返回器實拍

返回器是基于高速半彈道跳躍式再入返回技術，第一次再入大氣層利用氣動阻力進行減速，然后再次進入太空進而進行第二次再入大氣層，此時返回器的速度將與近地軌道航天器再入大氣層一樣。

兩次再入大氣層還要確保落點精確，這是怎么辦到的？辦法就是我國科學家獨創的自適應預測校正制導技術，它能夠根據再入過程中的各種干擾進行航向持續修正，最終確保在精確的空間位置與時間點上進行開傘，確保了開傘點的精確度就能保證精確的落點位置控制。

此項技術我們早已不是首次應用，早在九年前的嫦娥五號T1試驗器任務中就已經應用，此后又在神舟載人飛船中大量應用，不僅在地月系任務中應用，甚至用到了火星上，我國首個火星登陸任務中天問一號探測器也應用了此項技術。這項技術也不局限于科學探測，諸多東風快遞、高超音速武器也皆有應用。

為什么我國一系列高難度深空探測任務首次就能成功，靠的不是運氣，而是扎扎實實的技術積累。

反觀美國方面，其應用于阿爾忒彌斯載人登月計劃的獵戶座載人飛船大量應用了阿波羅登月飛船的技術，由于年代久遠過去的供應鏈、人才隊伍早已不復存在，所以吃老本都吃不利索。

美國獵戶座飛船返回艙防熱大底隔熱材料大面積缺失

前不久就曝光了獵戶座飛船防熱大底出現隔熱材料脫落的致命故障，之所以說這問題致命，是因為此種量級的脫落勢必升高返回艙內部溫度，如果載人后果不堪設想。

全月面到達、地外天體自動交會對接、自適應預測校正制導只是嫦娥系列月球采樣返回探測器所表現出的最具代表性的技術成果，除此之外還有很多獨創性技術成果，這些成果必將在我國未來的深空探測任務中大放異彩。

中國載人登月的兩大關鍵裝備：夢舟號載人飛船與攬月號著陸器

話說，2030年實施載人登月任務之前，在月球領域，我們還將實施難度更高的嫦娥七號、嫦娥八號任務，除此之外還有一項重磅任務值得期待，那就是服務載人登月任務的全流程無人登月驗證任務，夢舟號飛船+攬月號著陸器重達50噸級的組合體將在地月空間上演更精彩的大戲，來日方長，這場大戲筆者以后再談。