導言

離2007年“嫦娥一號”發射已經過去13年了，真正促使我們寫這本書的卻是“玉兔二號”在月球背面的軟著陸，這是一個開創人類歷史新紀元的事件。作為10多年探月歷程的親歷者，大家都有這樣一種沖動，就是一定要把這10多年的歷程寫出來。一位航天老專家曾經對我說，要把航天飛控由技術變成“藝術”。他所說的“藝術”是指要把航天器的飛行控制做得出神入化，而我們現在要做的是把“藝術”變成文學，讓更多的人走近中國航天飛控中心，了解中國探月工程。

中國的探月計劃在2000年寫入了《中國的航天》白皮書，按照“繞、落、回”的“三步走”戰略實施。“繞”的目標是發射環月探測器，對地月轉移軌道設計及月球捕獲控制技術進行驗證，同時對月球表面進行拍照詳查，為后續降落月面做好準備?！奥洹钡哪繕耸鞘褂弥懫髟谠虑虮砻鎸崿F軟著陸，釋放月球車，進行月球表面遙操作和巡視勘測?！盎亍钡哪繕耸遣杉氯罉悠罚Щ氐厍颉＿@三個階段逐步進行，難度也越來越大。

探月工程是一項復雜的系統工程，航天器、運載火箭、發射場、測控通信、回收著陸和科學應用系統都起著至關重要的作用。探測器飛行控制工作，是這項復雜航天任務中一個至關重要的環節。運載火箭發射升空并將探測器送入預定軌道后，后續全部飛行過程和科學探測工作都要靠飛行控制來完成。有些深空飛控任務要持續數年甚至數十年，所以航天專家們常常會說“成功在飛控，關鍵在飛控”。

控制航天器脫離地球引力，進入月球軌道是完成月球探測的一個重要前提，這需要把探測器精準地送入地月轉移軌道。當然，最關鍵的是月球捕獲和動力下降控制，在月球采樣返回任務中，還要完成月面起飛、月球軌道交會對接和月地轉移等更為復雜的控制。這給飛控中心的軌道計算和軌道控制人員帶來了很大的挑戰，不僅要完成高精度的軌道確定工作，還要設計出最省燃料、最為安全的軌道，為確保發生故障情況下仍能夠完成飛控任務，在準備正?？刂品桨傅耐瑫r，飛控中心還要準備多種預案，確保在緊急情況下能夠完成軌道重構和應急控制。

《月背征途》的第1章，對從“嫦娥一號”到“嫦娥三號”的飛控任務進行了簡要回顧。從2007年的“嫦娥一號”，到2010年的“嫦娥二號”，飛控中心控制衛星繞月飛行720天、8489圈，獲取了2800余圈高清月球表面圖像，為后續月面著陸做好了準備。2013年的“嫦娥三號”是我國首次在月球表面實現軟著陸，著陸器采用了最新研制的7500牛變推力發動機，一次制動就能夠進入環月軌道，這給飛行控制帶來了更大的難度和風險。月面遙操作也給飛控中心帶來了很大的挑戰。當然，由于月面復雜環境的影響，“玉兔一號”在月面只行走了114.8米，這給飛控人員留下了很大的遺憾，然而，他們沒有放棄努力，一直在尋找下一次機會。

月球車駕駛員是飛控中心一個很特別的飛控崗位，本書通過長達一年多的跟蹤，收集了大量他們在學習、訓練和實際操作月球車中的經歷和體會，力圖通過他們的視角向讀者展現月面駕駛這一特殊任務和完成這一任務所需的特殊技能。我們用“月面開車：駕駛員的修煉”一章，對月球車的構成、遙操作中主要技術的基本原理和月面科學探測的基本方法進行了介紹，同時對飛控中心的軟件系統是如何設計研制并運行的向大家做了一個簡要說明。

當然，本書的重頭戲還是人類探測器首次在月球背面軟著陸。2019年1月3日“嫦娥四號”代表全人類來到了月球背面。本書對月球中繼衛星的發射過程和驚心動魄的72小時月球背面著陸進行了全面回顧。月球中繼星是實現月球背面軟著陸的關鍵，在2018年5月21日發射后，飛控中心歷時25天，用5次精確的軌道控制將中繼星捕獲在Halo軌道上，為月球背面數據通信創造了條件。月球背面的可選著陸區域很多，為什么選擇馮·卡門撞擊坑？主備兩個著陸區怎么使用？如何在中繼星的支持下實現月面軟著陸？書中都會給出答案。

最精彩的部分應該是第5章“月背征途：‘玉兔二號’駕駛日記”了，這一章以飛控中心月球車駕駛員的視角，使用大量拍攝的月球表面的真實圖像（很多是首次發表），記錄了“玉兔二號”從2019年初開始的第1個月晝到第23個月晝，在月面生存659天、行走565.9米所經歷的事件和科學探測獲得的驚人發現。這里面有突破“玉兔一號”的行走記錄、探測月球表面神秘石塊、發現神秘膠狀物、成為人類在月球上工作最久的月球車等精彩而有趣的故事。

最后，我們也對中國航天未來將實施的月球永久陰影區探測任務和小行星采樣返回等深空探測任務進行了展望。

“玉兔二號”至今仍然在月球背面正常工作，在駕駛員的精心呵護下，不斷前行，每個月都給我們帶來新的發現和驚喜，它走出的每一步、拍攝的每一張照片、獲取的每一個數據都是在創造人類征服太空的奇跡，我們的駕駛員們一定會用不懈的努力，讓這史詩般的月背征途走得更加精彩！

北京航天飛行控制中心主任　李劍