记者从国家航天局获悉，6月2日6时23分，嫦娥六号着陆器和上升器组合体（以下简称“着上组合体”）在鹊桥二号中继星支持下，成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。嫦娥六号落月是我国实施的第五次地外天体软着陆，第四次月面软着陆，以及第二次月背软着陆。此次落月也为达成“人类首次月球背面自动采样返回”目标又向前迈进了关键一步。
“着上组合体”成功着陆后，着陆器将通过鹊桥二号中继星，在地面控制下，进行太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作，此后正式开始持续约2天的月背采样工作，通过钻具钻取和机械臂表取两种方式分别采集月壤样品和月表岩石，实现多点、多样化自动采样。
嫦娥六号探测器自5月3日发射入轨以来，先后经历了地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降等过程。在开展月背采样工作的同时，也将开展月球背面着陆区的现场调查分析，月壤结构分析等科学探测，深化月球成因和演化历史的研究。
揭秘1 落月过程
控制系统“火眼金睛”
两次避障选择理想落点
相比月球正面，月球背面地形更为崎岖，尤其是月球背面的南极-艾特肯盆地撞击坑分布更多，被公认为月球上最大、最古老、最深的盆地，直径约2500公里，深度约13公里。光照和测控受到地形遮挡影响，给嫦娥六号落月选址工作带来了挑战。
记者从中国航天科技集团第五研究院了解到，“嫦娥”家族使用的GNC（制导、导航与控制的简称）系统均由该院502所研制，GNC系统需要实时知道“我在哪儿”“我要去哪儿”“我怎么去”。它好比嫦娥六号“着上组合体”落月过程中的“驾驶员”，在极具挑战的落月过程中要完成“飞行轨迹控制”“安全着陆点选择”“精准控制”三项核心任务。
嫦娥六号GNC系统需要在下降过程中自主选择一个既符合着陆要求，又能满足上升器月面起飞条件的落点，为后续的采样和起飞创造良好条件。之后，组合体开始径直飘移至选定落点的正上方并开始垂直下降，至月面特定高度时关闭主发动机，最终利用着陆腿的缓冲机构实现软着陆。这一过程中的障碍识别与落点确定，展现了我国航天算法设计的精髓与核心技术。
落月过程中，嫦娥六号“着上组合体”在GNC系统智能自主的操控下，会边降落边快速调整姿态，对预定着陆区域进行拍照分析，选择着陆区域。然后，GNC系统控制组合体飞向选定区域。这是第一次避障，即“粗避障”。在距离月面更近的预定高度，“着上组合体”开始实施关键的短暂悬停，并再次对月面进行拍照，精确避开障碍，选定最终落点。这是第二次避障，即“精避障”。
揭秘2 落月轨道
嫦娥六号“逆行”环月先后进行3次刹车
此前，降落在月球正面的嫦娥五号探测器采用环月顺行轨道，沿着月球自转方向从西向东飞行。此次嫦娥六号并没有沿用嫦娥五号开辟的道路，而是重新选择一条最优轨道——逆着月球自转方向，从东向西飞行。
中国航天科技集团第五研究院相关科研人员介绍，为了在不大幅调整探测器的构型布局和硬件产品的前提下，顺利化解因着陆点变化带来的朝向、姿态等问题，设计师为嫦娥六号探测器重新设计了一条环月轨道，也就是“逆行环月轨道”方案。
逆行轨道加上更低的海拔高度，使得嫦娥六号的落月要比嫦娥五号在推进剂消耗上有所增加。为了达到既调整轨道又不增加推进剂消耗的目的，设计师让嫦娥六号先后进行3次“刹车”，这比嫦娥五号多了一次。这样可充分利用从月球捕获到下降前的20多天飞行时间，不断调整轨道参数，高精度瞄准着陆点，等待降落最佳时机的到来。
6月2日6时9分，嫦娥六号“着上组合体”从距离月面约15公里处开始实施动力下降，在一台轨控发动机和多台姿控发动机的协同推动下，逐步将探测器相对月球速度从约1.6公里/秒降为零。避障后，开始精准识别选好落点。接着，开始避障下降和缓速垂直下降，最终平稳在预选着陆区着陆，并传回了着陆影像图。
国家航天局表示，相比2020年实现月球正面采样返回的嫦娥五号任务，嫦娥六号任务突破了月球逆行轨道设计与控制技术，并将完成月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术节点，创新多，风险高，难度大。
揭秘3 落月控制
鹊桥通信再提速
“不可见”的降落变可控
嫦娥六号的落点在月背，落月过程地球不可见。虽然嫦娥六号具有“自主落月”的能力，但实时掌握各项数据、随时发出控制指令，才能让“地球家人”及时掌握任务的实施过程。落月时，地球上的控制中心和嫦娥六号探测器之间会产生大量信息，而信息的传输都是鹊桥二号中继星支持完成的。
与鹊桥中继星最远9万公里的距离相比，鹊桥二号中继星的远月点距离月面的最远距离约为1.6万公里，这使得它在天线口径不变的情况下，必须大幅提高通信速率。研制团队为其巧妙设计了环月大椭圆冻结轨道作为使命轨道，不仅提高了鹊桥二号的通信速率和通信覆盖能力，还可以节省卫星燃料，有利于在轨道上长期驻留。
此外，相较于鹊桥中继星，研制团队还将鹊桥二号中继星前向链路（从中继星到月面探测器）和返向链路（从月面探测器到中继星）的最高码速率提高了近10倍，对地数据传输链路的最高码速率提高了近百倍，让通信能力“如虎添翼”。
值得一提的是，鹊桥二号中继星把同时接收探测器数据的数据传输通道，从鹊桥中继星的2路提高到了最多10路，在大幅提升通信速率的基础上又大幅增加了传输通道。这一设计使大量的数据通信成为可能，让“不可见”的月背降落“一切尽在掌握”。
记者从国家航天局了解到，嫦娥六号着陆器携带的有效载荷将按计划工作，开展科学探测任务。嫦娥六号任务国际载荷中欧空局月表负离子分析仪、法国月球氡气探测仪即将开机工作，意大利激光角反射器完成部署。
A08-A09版采写/新京报记者 张建林