嫦娥四号，中国长征三号乙火箭托举人类首次月背探测

人类航天史的重要跨越开始）

2019年1月3日，嫦娥四号探测器在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑成功着陆，创造了人类深空探测史上的多项"第一"，这项举世瞩目的成就背后，凝结着中国航天科技集团研制团队二十余年的技术积淀，而托举这个重达3.8吨的"太空使者"跨越地月38万公里天堑的，正是我国现役运载能力最强的三级液体运载火箭——长征三号乙/G3Z运载火箭。

作为中国探月工程"绕、落、回"三步走战略的关键一环，嫦娥四号的发射任务面临着前所未有的技术挑战，要突破地球与月球背面之间的通信障碍，不仅要确保探测器准确进入地月转移轨道，更需要解决中继通信的世纪难题，正是长征三号乙运载火箭的精确入轨能力，为后续中继星"鹊桥"与探测器的协同工作奠定了坚实基础。

长征三号乙：托举深空探测的"大力士" 长征三号乙运载火箭（代号：CZ-3B）是中国航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院抓总研制的三级液体运载火箭，该型火箭箭长56.326米，起飞质量458.97吨，地球同步转移轨道运载能力达5.5吨，是我国现役发射次数最多、成功率最高的高轨道运载火箭。

为适应嫦娥四号任务的特殊需求，科研团队对长征三号乙进行了专项改进，在控制系统方面，采用了冗余设计的高精度激光惯组与卫星导航复合制导技术，入轨精度较传统制导方式提高3倍以上；动力系统升级了三级膨胀循环氢氧发动机YF-75，使其具备二次启动能力；箭体结构采用新型铝锂合金材料，在保持强度的同时减轻箭体质量达182公斤，这些技术创新使火箭的地月转移轨道运载能力提升至2.4吨,完全满足嫦娥四号的发射需求。

精准入轨：创造深空探测新纪录 2018年12月8日2时23分，西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭喷射出耀眼的火焰，托举着嫦娥四号探测器升入夜空，整个发射过程展现了中国航天的精准控制能力：起飞后12秒程序转弯，147秒抛逃逸塔，239秒级间分离，飞行至1473秒时，探测器以每秒10.9公里的速度精准进入近地点200公里、远地点42万公里的地月转移轨道，轨道倾角精确控制在28.5度，入轨精度误差仅0.002%,创下深空探测领域新纪录。

这背后是发射场团队攻克的多项关键技术突破：针对西昌发射场特殊的地理环境，研制了抗腐蚀性更强的导流槽材料；为应对月球入射窗口的严苛要求，开发了基于气象数值预报的发射窗口智能决策系统；采用自主研制的低温氦气增压系统，使火箭低温推进剂加注时间缩短30%,这些创新使长征三号乙火箭的发射准备周期从传统的35天缩短至21天。

中继通信与轨道设计的协同创新 嫦娥四号任务最具革命性的突破是"鹊桥"中继星的应用，2018年5月21日，同样由长征四号丙运载火箭发射的"鹊桥"中继星，在地月拉格朗日L2点Halo轨道上稳定运行，搭建起地月通信的"太空鹊桥"，而长征三号乙发射的嫦娥四号探测器，需要与这个距月球6.5万公里的中继星形成完美的空间协同。

火箭研制团队为此开发了创新的轨道设计方法：通过三次轨道修正和两次近月制动，使探测器实现"大椭圆环月轨道-近月制动轨道-预定着陆轨道"的精确转换，这种被称为"太空芭蕾"的轨道机动，将探测器的速度控制误差控制在每秒0.2米以内，位置偏差不超过3公里，通过改进火箭三级发动机的多次启动技术,成功实现了探测器发射与中继星轨道的时空匹配。

国际合作与科学探索的双重突破 在长征三号乙火箭的托举下，嫦娥四号携带的4台国际合作科学载荷也创造了新纪录，德国基尔大学研制的中子辐射剂量探测仪，瑞典空间物理研究所的月表中性原子探测仪，以及荷兰内梅亨大学研制的低频射电频谱仪,这些设备共同构成了首个在月球背面开展多学科联合探测的科学平台。

截至2023年8月，嫦娥四号已在月背工作超过1700天，远超设计寿命，科研团队利用其搭载的红外成像光谱仪，首次在月球背面发现橄榄石和钙质斜长石富集的物质成分；月面微型生态圈实验培育的棉花种子成功发芽，实现了人类首次月面生物实验，这些成就的取得,都建立在长征三号乙火箭精准发射的基础之上。

从月球到深空：中国航天的星辰征途 嫦娥四号任务的成功，标志着中国运载火箭技术已进入世界第一梯队，长征三号乙火箭的13次地月轨道发射任务全部成功，可靠性达到98.5%的国际先进水平，其衍生型号长征三号丙、长征三号乙增强型等，已形成覆盖2.5-5.5吨地球同步转移轨道运载能力的系列化型谱。

从托举嫦娥四号实现人类首次月背软着陆，到运送天问一号开启火星探测，长征系列火箭正书写着中国航天新的传奇，新一代载人运载火箭和重型运载火箭的研制，将继续拓展中国探索宇宙的边界，在建设航天强国的征程上，长征火箭始终是最可靠的"天梯"。

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