记者从国家国防科技工业局获悉，10日21时20分，嫦娥三号从100公里×100公里的环月圆轨道，降至近月点约15公里、远月点约100公里的椭圆轨道。这是嫦娥三号预定的月面着陆准备轨道。
据悉，此次轨道机动是在月球背面实施的。18时整，北京航天飞行控制中心向嫦娥三号注入调姿和变轨参数。20时37分，嫦娥三号进入月球背面区域。21时20分，嫦娥三号发动机成功点火，开始实施变轨控制。21时24分，嫦娥三号重新回到月球正面，根据地面测控站监视数据分析判断，嫦娥三号已由距月面平均高度约100公里的环月圆轨道，成功进入近月点高度约15公里、远月点高度约100公里的椭圆轨道。
落月将经历“黑色750秒”
据探测器系统专家马继楠介绍，椭圆轨道有一个远月点，一个近月点，近月点的高度就是为了着陆前的高度做准备的。“变轨后的嫦娥三号将对飞行姿态、软着陆数据等再次确认。大约四天后，它将从距离月面15公里的近月点开始软着陆，最终降落到月球表面。”
一旦实施月面软着陆，嫦娥三号将经历发射升空以来最“惊心动魄”的动力下降段。在动力下降段中，嫦娥三号要完全依靠自主导航控制，完成降低高度、确定着陆点、实施软着陆等一系列关键动作。地面测控和人为干预基本“无能为力”。探测器系统副总指挥谭梅甚至把这十几分钟称为“黑色750秒”：“在这个时间段内测控都跟不上了，你根本来不及判断，它需要事先把程序设定好。”
嫦娥三号月面软着陆将首选较为平坦的虹湾地区，但月球表面仍然存在坡度、石块等不确定地质条件。嫦娥三号携带的测距、测速仪、激光成像敏感器等将发挥“眼睛”的作用，不仅能对月球表面快速扫描，甚至可以绘制出三维立体的月球表面影像进行分析、判断。
探测器着陆系统副总指挥张熇介绍，在距月面一公里左右时“嫦娥”会有一次光学成像，“先在较大范围内寻找到一个相对平坦的地方，然后移到附近，在一百米悬停时再精准地找到一个相对平坦的地方，然后落下去。”
张熇说，为了避免扰动月尘，嫦娥三号在距离月球4米左右的高度关闭反推力发动机，进行自由落体。此时，着陆器下部，四个金属腿形结构将起到缓冲作用。
张熇表示：“即使月面是平的，着陆器的四条腿也不一定同时着地，我们容忍15度倾斜不会翻。月壤的承载强度随着深度的增加，不会陷得太厉害。”
最大变推力发动机首秀
“7500牛变推力发动机将与一组马力较小的姿控发动机配合，帮助嫦娥‘三姑娘’轻盈落月，是我国目前推力变化范围最大的发动机。这是变推力发动机在我国探月工程乃至我国航天事业中的首秀。”火箭发动机专家、中国航天科技集团公司第六研究院院长谭永华说。
航天器返回地球时，通常采取滑翔、降落伞、旋翼等。嫦娥三号此次月面着陆在真空环境下进行，不能利用大气摩擦实现减速。只有研制变推力发动机，才能满足探测器中途修正、近月制动和动力下降等任务。
航天科技集团六院十一所副所长陈炜介绍，随着推进剂消耗，嫦娥三号的整体重量相应变小，使用变推力发动机才能精准控制飞行姿态。当嫦娥三号飞行到近月15公里，推进分系统将开始调整推力指令执行动力下降任务。经过主减速、快速调整、接近、悬停、避障和减速下降等阶段，在距离月面数米高的地方，发动机关机。着陆器依靠自身重力在虹湾区着陆。
4天后将携“玉兔”软着陆
按计划，4天后“嫦娥”将携“玉兔”月面软着陆。如果一切顺利，“嫦娥”所带的降落相机将记录中国航天器首次地外天体软着陆的精彩瞬间。
“着陆器进入动力下降段后，降落相机开机，在距离着陆区2000到4米的各个高度段，对降落区域的月表月貌特征、地形地貌特征进行成像。着陆器着陆后，降落相机停止工作。”中国科学院空间科学与应用中心主任、嫦娥三号有效载荷总指挥吴季说。“虽然降落相机只工作几分钟，拍摄几十幅图像，但这些图像对今后研究月球地形地貌、规划巡视器行动路线都具有非常重要的作用。”
“嫦娥”与“玉兔”号还将“两两相望”——借助人类赋予它们的“眼睛”，安装在着陆器上的地形地貌相机和配备在巡视器上的全景相机。
嫦娥三号软着陆后，“玉兔”号将驶离“嫦娥”的怀抱——解锁、通过转移机构驶离着陆器抵达月面。此后着陆器就“不挪窝”了，在着陆区进行就位探测。巡视器则会“走”起来，开展巡视探测。
这时，地形地貌相机有一个关键的工程任务，就是在月面对载着五星红旗的“玉兔”号进行静态拍照与动态摄影。与之配合的是“玉兔”号上的全景相机。
“巡视器缓缓驶离着陆器后，全景相机就要开机工作了——拍摄着陆器上的五星红旗。作为嫦娥三号任务圆满成功的见证，这是全景相机主要的工程任务。此外，它还肩负着获取巡视器巡视月表区的三维光学图像的科学探测使命。”全景相机主任设计师杨建峰研究员说。
(综合本报记者童曙泉和新华社报道)