嫦娥|嫦娥七号有多难？五台航天器合体内含新月球车，还要制造人工月震( 六 )
摆在着陆器组合体面前的第一个工程难题就是验证月面定点着陆技术 ， 因为其着陆区选择要求既要有长期连续光照 ， 又要距离永久阴影区较近 ， 多重约束条件下导致可选择的着陆区面积非常狭小 ， 而接下来月面科研站建设也离不开定点着陆技术 。
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月球南极的永久阴影区与连续光照区
回顾嫦娥探月工程以往着陆任务 ， 嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号连续三次成功软着陆月面 ， 登月成功率100% ， 具备了根据探测需求任意选择着陆区的“全月面到达能力” ， 上述着陆器均使用自主创新的基于机器视觉理念的相对位姿导航方案 ， 解决了自主登月的安全性问题 ， 但是着陆精度并不能满足定点着陆要求 。
实现定点着陆无外乎两种方案 ， 一种是事先在月面放置无线电信标 ， 着陆器在着陆过程中与信标通信 ， 实时获取相对信标的三维坐标；另一种就是基于图像匹配的相对导航 ， 着陆器计算机预先储存航迹下方月面图像信息 ， 着陆过程中光学相机成像 ， 并与预先储存图像进行匹配预报落点偏差 ， 进而控制发动机推力实现偏差修正 。
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嫦娥四号着陆器激光三维成像敏感器作业效果图
对于嫦娥七号着陆器而言更适合采用“图像匹配的相对导航方案”实现定点着陆 ， 同时结合基于机器视觉理念的相对位姿导航方案 ， 满足既精准又安全的着陆需求 。 后续可引入无线电信标导航方案进行定点着陆 ， 进而满足月面科研站建站需求 。
嫦娥二号获取的7米分辨率全月图 ， 以及嫦娥七号轨道器获取的预选着陆区高分影像 ， 都可以助力实现“图像匹配相对导航+相对位姿导航” 。
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图像匹配相对导航需要高分辨率月面影像支持
着陆器组合体登陆月球南极过程中离不开中继星的支持 ， 嫦娥四号任务中在地月拉格朗日L2点Hola轨道部署的鹊桥中继卫星对月球南极预选着陆区可视性并不好 ， 且通信距离远影响通信速率 ， 有效测控时间极为短暂 ， 所以嫦娥七号着陆器组合体难以依托鹊桥中继星进行测控 。
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鹊桥中继卫星难以保障月球极区探测测控
因此 ， 才有了前文提及的服务月球南极探测的新中继星 ， 该中继星与嫦娥七号分离后 ， 自主变轨至周期12小时的中继轨道 ， 这是一条环月大椭圆倾斜冻结轨道 ， 抵消了摄动影响 ， 使得中继星不需要消耗推进剂也可以保持轨道 ， 从而确保了为期8年的设计寿命（实际寿命更长） 。
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