記者從中國(guó)航天科技集團(tuán)五院了解到，相比嫦娥三號(hào)，嫦娥四號(hào)的落月難度更大。一方面，嫦娥三號(hào)著陸區(qū)地形起伏僅800米，堪稱“平原”；而嫦娥四號(hào)著陸區(qū)地形起伏達(dá)到6000米。更重要的是，嫦娥四號(hào)與地面交流需要通過鵲橋中繼衛(wèi)星中轉(zhuǎn)，其間會(huì)產(chǎn)生約60秒的延時(shí)，這對(duì)于瞬息萬變的降落過程顯然太久。因此落月全程需要由它自主完成。
GNC系統(tǒng)控制落月全程
嫦娥四號(hào)的成功落月，將我國(guó)航天器制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制（GNC）技術(shù)提升到了新的高度。
由五院502所研制的GNC系統(tǒng)，負(fù)責(zé)嫦娥四號(hào)奔月、環(huán)月、落月整個(gè)過程的控制，特別是近月制動(dòng)和落月的過程，沒有重來的機(jī)會(huì)，對(duì)系統(tǒng)可靠性有著極高要求。
地形崎嶇使得此前嫦娥三號(hào)的飛行軌跡無法適用，不可見又導(dǎo)致關(guān)鍵階段地面支持能力有限。在充分研究月面預(yù)定著陸區(qū)地形特點(diǎn)基礎(chǔ)上，502所科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了適應(yīng)新地形的落月軌跡方案。為減少對(duì)地面的依賴，他們修改了原有設(shè)計(jì)，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和在危急狀況下的生存能力；同時(shí)完善了故障應(yīng)對(duì)措施，將原本依賴人工處理的故障預(yù)案全部放手交給著陸器自行決斷，大大提高了故障應(yīng)對(duì)速度。
測(cè)距測(cè)速傳感器提供精確信息
正如我們開車時(shí)需要行車?yán)走_(dá)和倒車?yán)走_(dá)輔助，引導(dǎo)嫦娥四號(hào)落月的GNC系統(tǒng)也需要各種探測(cè)器提供測(cè)量參數(shù)。五院研制的測(cè)距測(cè)速敏感器，通過精確把握速度和距離信息，為嫦娥四號(hào)安全降落提供了支持。
根據(jù)嫦娥四號(hào)著陸環(huán)境的特點(diǎn)，科研團(tuán)隊(duì)對(duì)此前嫦娥三號(hào)的測(cè)距測(cè)速敏感器進(jìn)行了升級(jí)和優(yōu)化。為此他們多次開展吊車試驗(yàn)和校飛試驗(yàn)，通過模擬的方式驗(yàn)證傳感器性能是否滿足需求。
嫦娥四號(hào)探測(cè)器巡視器（左）、著陸器（右）、中繼星“鵲橋”（上）示意（來源：中國(guó)航天科技集團(tuán)）
等來落月指令后，嫦娥四號(hào)按照GNC系統(tǒng)的指揮，在距離月面15公里高度“定時(shí)定量”啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)開始減速，在邊飛邊降的同時(shí)迅速調(diào)整姿態(tài)。在距離月面8公里時(shí)，嫦娥四號(hào)變?yōu)榇怪毕陆?，直至最?00米。為了保證著陸時(shí)不會(huì)掉進(jìn)坑里或踩到石頭，它懸停在空中緩了口氣，待選定落腳點(diǎn)后，才緩緩“飄”了下去，整個(gè)過程大約耗時(shí)10分鐘。
著陸緩沖機(jī)構(gòu)防止落地時(shí)“閃腰”
雖然嫦娥四號(hào)不怕黑、不恐高，卻擔(dān)心在著陸瞬間“閃了腰”。為此五院給它研制了4條強(qiáng)有力的“腿”，不僅能讓它穩(wěn)穩(wěn)著陸，還能有效吸收著陸時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，防止它身上的設(shè)備被震壞。
嫦娥四號(hào)著陸器（來源：中國(guó)探月工程）
嫦娥四號(hào)的腿學(xué)名叫“著陸緩沖機(jī)構(gòu)”。每條腿都包含1個(gè)主腿和2個(gè)副腿，各有分工。著陸前，副腿推著主腿向外側(cè)展開，鎖定在規(guī)定角度；主腿負(fù)責(zé)在著陸時(shí)安全支撐、吸收沖擊力。為了在減輕重量的同時(shí)保證強(qiáng)度，主腿和副腿的外殼被設(shè)計(jì)成又長(zhǎng)又薄的圓筒，采用了強(qiáng)度極高的鋁合金材料，其中還填充有緩沖蜂窩材料。研制期間，五院技術(shù)人員攻克了多項(xiàng)工藝制造難題。
在嫦娥四號(hào)的腿上，還長(zhǎng)著臉盆一樣的圓形大腳掌，這種設(shè)計(jì)可以更好地防止它在著陸時(shí)摔倒。大腳掌外觀簡(jiǎn)單，內(nèi)部構(gòu)造卻十分復(fù)雜。其中央裝有一個(gè)形狀特別的金屬結(jié)構(gòu)，如同足弓，可以有效分散沖擊力。腳掌里還填充了致密的蜂窩材料，以起到緩沖作用。（記者 付毅飛）