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美國好奇號火星探測器在登陸火星時，曾經歷「黑色7分鐘」。這是由於軟着陸過程雖然經過精心設計，但任何小小差池都會導致任務失敗，當信號傳達到地球上時，「要麼已經軟着陸，要麼已經功敗垂成」，「難度系數大於10」。這與嫦娥三號下降段的「驚心動魄720秒」頗為類似，中國此次登月也將採取完全自主軟着陸。
嫦娥三號經過十餘天的奔月行程後，將在12月中旬進入15公里／100公里橢圓形環月軌道，飛行數天後開始實施軟着陸下降。在載人航天工程中，太空人乘坐飛船返回艙從太空軌道穿越大氣層，然後降落在地面上的軟着陸技術已非常成熟。相比之下，月球的重力場僅為地球的六分之一，也沒有大氣層，其技術難度極大。
軟着陸下降過程將在嫦娥三號距離月球表面15公里時開始，歷時720秒（12分鐘）。開始的十餘公里是主減速段，主要任務是減速剎車，為軟着陸做準備。
隨後，嫦娥三號搭載的科學載荷開始工作，包括測距、測速等敏感器開始工作，降落相機開始拍攝月貌並實時向地面傳輸。
懸停避障判斷着陸區安危
嫦娥三號將繼續下降，進入接近段也就是粗避障階段。嫦娥三號的科學載荷將拍攝照片，看看着陸區是否存在超出能力所限的環境，可檢測出大於1米的石塊和坑。
達到距離月表一定距離時，嫦娥三號進入懸停階段，速度降至零。這時嫦娥三號上的敏感器將精確檢測着陸區，可發現更加細小的障礙，識別出月面坡度等危險地形。隨後，嫦娥三號將繼續下降，並根據懸停階段檢測出的結果，實施避障。最後數十米，嫦娥三號將進入最後的緩速下降階段，之後實現在月球軟着陸。
值得關注的是，中國的首次軟着陸實施方案，與美國、前蘇聯並不相同。嫦娥三號在下降過程中加入懸停、避障階段，這會極大提高安全着陸的可靠性。
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