2013年12月14日，大陸登月探測器「嫦娥三號」，首次進行月面軟著陸，成功落月。中國成為繼美國和前蘇聯之後，第三個掌握月面軟著陸技術的國家。隔天，嫦娥三號探測器放下作為巡視器的玉兔號月球車，並拍下玉兔號的彩色相片。玉兔號上鮮艷的五星紅旗是自月面傳回地球的第一面國旗，也是在全球矚目下，大陸安全送上月面的第一面。這不只是個重要的里程碑，也標誌非凡意義。

回顧嫦娥三號探月歷程

　　大陸自2004年展開稱為「嫦娥工程」的月球探測計畫。嫦娥工程分「無人月球探測」、「載人登月」、「建立月球基地」等三個階段。在「無人月球探測」階段又細分為「繞、落、回」三步走。分別在2007和2010年發射的嫦娥一、二號衛星已經完成「繞」月的步驟，嫦娥三號則是「落」階段的首次實踐。

　　回顧嫦娥三號探月歷程，從發射到月面軟著陸並探測月面，包含許多技術突破與科學創新。

　　2013年12月2日凌晨1：30「長征三號乙」運載火箭在西昌衛星發射中心發射升空，推送嫦娥三號入軌。火箭發射約19分鐘之後，「器箭分離」。嫦娥三號探測器與最後一節火箭分離，單獨奔月。長征這次運載任務是我國首度採「多窗口、窄寬度發射和高精度入軌」技術。每個發射窗口的發射時間間隔非常短，須快速裝訂彈道參數。能節省航天器在變軌過程中所耗燃料，為後續工作留下更多動力。嫦娥三號和二號一樣，是直接進入地月轉移軌道，但三號的入軌精度較二號提高三倍多。

　　6日下午17：53，嫦娥三號進行「近月制動」，即「太空煞車」，進入繞月軌道。近月制動使飛行器速度減低到不足以逃脫月球引力，從而被月球重力場捕捉，成為月球衛星。如減速不夠，探測器將飛離月球；如減速過多，則撞上月球。嫦娥三號採用一次制動達到目標軌道的控制策略，因此對測控系統的測量精度與探測器的控制能力要求甚高。

　　10日晚間21：20，登陸月球前最後一次變軌。嫦娥三號從高度100公里的環月圓軌道，降至近月點約15公里、遠月點約100公里的橢圓軌道，準備落月。但嫦娥三號實際變軌時將是在月球背面，那時將收不到地面訊號，因此飛行參數必須事前輸入。探月使用分布在大陸不同地方的五個射電望遠鏡觀測站，在同一時刻觀察嫦娥三號，獲得延遲率和飛行器的位置角，以對它作精確定位。在嫦娥三號消失在月背前，地面對它輸入調姿與變軌參數；進入月背，在預訂時間發動機自行點火；待嫦娥三號回到月正面，地面人員驗證變軌成功。

月球軟著陸

　　14日晚間21點，開始進行嫦娥三號月球軟著陸。由於月球上沒有大氣，嫦娥三號不能依靠降落傘著陸，只能靠著陸器上的反衝發動機產生反推力，完成一系列動作。整個動力下降過程，歷時720秒，經過主減速段、快速調整段、接近段、懸停段、避障段、緩速下降段等六個階段的減速。探測器從距月面15公里以拋物線安全下降到月面，相對速度從每秒1.7公里逐漸減為零。在這段時間內，地面測控跟不上探測器的變化，不能進行人工干預，只能事先把程序在探測器上設定好，由它自主完成最後階段的落月工作。在距月面100公尺時，探測器會進行短暫的懸停，地形地貌相機探測下方的月面。如果下面有大坑或障礙物，探測器會平移，直到探測器尋找、識別出不大於8度坡度的月面後，它才會繼續慢慢下降。到離月面4公尺高時，探測器會再度懸停。之後關掉反衝發動機，探測器自由落下。最終落月點是在中國人稱為「廣寒宮」的虹灣。

　　從近月制動、登月前最後一次變軌到月面軟著陸，嫦娥三號的動力來源均為大陸新研制的1500至7500牛頓變推力器載發動機。因為變軌過程中的曲率變化、和落月不同階段探測器所受之月球重力的不同，所以對推力或反推力的需求因時而異。使用變推力發動機，一機滿足不同階段之需求。對此發動機的精準測控成為嫦娥三號任務的技術亮點之一。

　　14日晚間21：11，嫦娥三號實現中國探測器首次在地外天體的軟著陸。在此之前，全球僅美、蘇成功實施過13次無人月面軟著陸。中國是全世界第三個獨立實現月面軟著陸的國家。

　　探測器包含兩部分：嫦娥三號著陸器在著陸之後就不再在月面移動，命名為「玉兔號」的巡視器是一部月球車。15日凌晨4：35「兩器分離」，玉兔巡視器與著陸器分離。同日23：47，著陸器拍下巡視器上的彩色相片，並清晰地傳回地球，嫦娥三號登月計畫完滿成功。在巡視器上的那面五星紅旗是大陸送上月球的第一面，其意義非凡。

　　完成「兩器互拍」之後，著陸器和巡視器將在月面執行一系列的科研任務，包括「觀天、看地、測月」等前人未作過的探索。利用著陸器上的天文望遠鏡，在月面沒有大氣干擾的環境下「觀天」，是史無前例的。著陸器上的極紫外相機觀測地球等離子體層，在月球上「看地」，一看就是半個地球，比在地球上探測更具優勢。巡視器上的測月雷達有兩個波段，用以觀測20和100公尺深的月殼淺層剖面結構。巡視器上的粒子激發X射線儀和紅外成像光譜儀，將探測月面元素及物質成分。而且巡視器可以每小時200公尺的速度邊走邊「測月」。

　　除了太陽能，巡視器還使用核能作為能源。月球自轉一周需28個地球日，每個「月球夜」會持續14天。在日照不到的月面，溫度驟降到攝氏零下100多度，巡視器會進入休眠狀態。此時，「微型化」的核能裝置提供巡視器所需能量，為儀器保溫、避免凍壞，並和地面維持通訊。等到日出，巡視器再度甦醒，利用太陽能連續工作14天。越深空的太空探測，可利用之太陽能越弱，微型化核能源越顯得重要。大陸自行發展此技術，並首次應用於太空探測。

　　以上用了大篇幅詳細說明了嫦娥三號，從發射、月面軟著陸、到太空探測，所面臨的部分技術難點以及大陸航天自主研發的創新解決方案。盼能使以下闡明的幾點有更具體的說服力。

大陸航天計畫重要特質

　　首先，「避免盲目攀比」是大陸航天計畫一個重要特質。因此，大陸航天得以循序、穩健快速的發展。這個思維下，大陸得以踏實地形成一支龐大的航天工程團隊，培育了無數的人材，許多重要職務由年輕科學家擔任。這個團隊善於創新，預期將對全球未來的太空探測科學及技術、甚至航天產業有巨大的貢獻。

　　其次，探月計畫涉及的項目繁多，是具宏大跨度的科學創新與工程整合。探月計畫猶如一個火車頭，帶動一系列新高科技的發展，同時一大批新型工業群體也應運而生。這些新高科技與工業群體將直接、間接對國家的科技、經濟、軍事發展有所貢獻，全面提升其質與量，轉化為綜合國力，終將對國家全球戰略部屬及政治影響力產生重大實質效益。

　　再者，每當大陸有重大科研突破，西方媒體總會習慣性地炒作一次「大陸竊取美國機密」的戲碼。很不幸地，有部分國人也相信，自己是「山寨」大國。試想，一個國家如果只是處處竊取、抄襲他國的技術，如何能成就以上所述巨大航天工程的創新與整合呢？這類的媒體炒作無非是西方的優越感及習慣性地使用「話語霸權」的例證。如果國人的「自信心」因此鬆動，是為大不智。

　　最後，在往後學校講堂裡提到月球探測或太空科學時，老師們能以中國人的探月計畫內容與成就作為例子，並可選播優質的中文紀錄影片。除了科學上的啟發，也可以給學生看到長期被自己忽略的能力與潛力，進而激起瞭解自己文化長處的動機。這對國人理念和價值體系的長期影響值得期待。

　　國人正確自主理念的形成不如高端科技發展快速，但其重要性絕不亞於科技。沒有正確理念的崛起，一個民族無法真正崛起。理念是一個國家「話語權」的核心，一個國家的話語權足以決定其興衰。我們期盼嫦娥工程等科技「硬實力」的積累，促成國人理念「軟實力」的茁壯。在為嫦娥三號月面軟著陸而歡欣鼓舞的這一刻，我們深知還有更遠的路要走。

　　今後，當我們夜深人靜抬頭仰望明月時，那輪皎潔和以前不再一樣了。因為在廣寒宮裡的「嫦娥」和「玉兔」，不再只是古老的神話，同時也是令國人驕傲的紮實成就。我們實在不應再延續上世紀那場內戰的意識形態，執迷於日本殖民主義及美國帝國主義設下的圈套，不自覺地自外於近30年大陸同胞令人驚豔的成就。相反地，我們應竭盡所能，貢獻所長於民族的復興。

（作者係嘉義大學電子物理系教授）