《中國經濟周刊》記者 賈璇 | 北京報導
11月30日，探月工程嫦娥五號任務飛行控制團隊，按計劃實施嫦娥五號探測器著陸器和上升器組合體，與軌道器和返回器組合體分離。凌晨4時40分，在科技人員精確控制下，嫦娥五號探測器組合體順利分離。
12月1日23時11分，嫦娥五號探測器成功著陸在月球正面西經51.8度、北緯43.1度附近的預選著陸區，並傳回著陸影像圖。
成功著陸後，著陸器在地面控制下，進行了太陽翼和定向天線展開等狀態檢查與設置工作，將正式開始持續約2天的月面工作，採集月球樣品。
嫦娥五號是我國探月工程「繞落回」三期任務的收官之戰，將實現我國首次月球無人採樣返回。中國航天科技集團八院承擔了長徵五號助推器和嫦娥五號軌道器的研製任務。
在本次任務的諸多看點之中，人類首次月球軌道無人自動交會對接和樣品轉移是最大的亮點之一，實現這個過程的核心是由中國航天科技集團八院（簡稱「八院」）研製的對接與樣品轉移機構。
《中國經濟周刊》就此採訪了八院相關人士。
世界首創的抱爪式對接機構
嫦娥五號將實現人類首次月球軌道無人自動交會對接和樣品轉移。雖同名「交會對接」，但嫦娥五號採用的對接方式與我們所熟悉的載人航天採用的對接方式卻有很大的區別。
與近地軌道的任務不同，月球探測對探測器的質量和空間有嚴苛限制，嫦娥五號的對接機構必須做到小而精，其重量要減小到周邊式對接機構的十五分之一，同時，還要具備樣品容器捕獲、自動轉移功能，重量更輕、精度更高、過程更穩。
「抱爪機構具有重量輕、捕獲可靠、結構簡單、對接精度高等優點。因此，我們在嫦娥五號上採用了抱爪式對接機構，通過增加連杆棘爪式轉移機構，實現了對接與自動轉移功能的一體化，這些設計理念都是世界首創。」中國航天科技集團有限公司八院嫦娥五號探測器副總指揮張玉花介紹說。
「所謂的抱爪，其實形象地說，就像我們手握棍子的動作，兩個方向一用力，就可以把棍子牢牢地握在手中。」嫦娥五號軌道器技術副總負責人胡震宇介紹。探測器採用的對接機構就是由3套K形抱爪構成的，當上升器靠近時，只要對準連接面上的3根連杆，將抱爪收緊，就可以實現兩器的緊密連接。
1秒捕獲、10秒鎖緊
捕獲、收攏、轉移，看似簡單的過程，但在38萬公裡之外高速運行的飛行器上實現卻遠遠沒有那麼簡單。
「月球軌道相對於地球軌道有時延，時間走廊較小，這就對時效性要求非常高，必須一氣呵成完成對接與轉移任務。」對接機構與樣品轉移分系統技術負責人劉仲解釋，「對接全步驟要在21秒內完成，1秒捕獲、10秒校正、10秒鎖緊。為此我們做了35項故障預案，從啟動開始到交會對接，全部採用自動控制。」
嫦娥五號對接與樣品轉移機構的研製成功，為探月三期任務的實施奠定了堅實技術基礎，同時填補了我國在輕小型對接機構工程化研究領域的空白，將為後續深空探測等任務提供有力支撐。
責編 | 楊百會
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