版次: <07> 專題報導 - 西安報業傳媒集團 數字報刊

　　12月2日，在北京航天飛行控制中心拍攝的落月後的嫦娥五號探測器。
　　（新華社記者 金立旺 攝）

　　（航天五院西安分院供圖）

　　研發人員正在工作。（航天五院西安分院供圖）

　　經過約38萬公裡、一周左右的地月轉移、近月制動、環月飛行之旅，12月1日晚間，嫦娥五號探測器穩穩降落在月球正面風暴洋北部呂姆克山、夏普月溪附近。

　　嫦娥五號在月球表面成功軟著陸，離不開西安科技力量的助力，中國航天科技集團五院西安分院研製的微波測距測速敏感器、測控天線、數傳子系統是「五妹」輕盈落月的關鍵，中國航天科技集團六院研製的探測器推進分系統也為「五妹」登月一路護航。

　　航天力量

　　航天五院西安分院 

　　「泊車雷達」「貼身手機」「金牌數傳」

　　助力「五妹」擁抱月球

　　本報訊（記者 關穎）12月1日23時許，嫦娥五號探測器成功落月，舉世矚目的「五妹」成功「打卡」，標誌著我國科學探測器第三次成功軟著陸於月球表面。此次，中國航天科技集團五院西安分院為嫦娥五號探測器研製的微波測距測速敏感器、測控天線、數傳子系統是「五妹」輕盈落月的關鍵。

　　在嫦娥五號探測器抵達月球軌道後，著陸器攜帶著上升器著陸於月球表面。西安分院為嫦娥五號探測器研製的微波測距測速敏感器相當於在著陸器上安裝了一部「泊車雷達」。這部雷達在著陸器距離月球表面15公裡的時候正式開始工作。

　　「該雷達可以探測著陸器與月球表面的距離以及著陸器下降的速度，並向上升器的制導、導航與控制分統（GNC分系統）提供速度和距離的信息，以便於著陸器來判斷降落的落點和速度。」西安分院微波測距測速敏感器主任設計師張愛軍說。微波測距測速敏感器將極大方便「五妹」控制身姿順利「泊車」，可以說是嫦娥五號探測器感知落月路的明亮「雙眼」。

　　在研製任務中，西安分院經過技術升級及採用新材料，將微波測距測速敏感器的重量減少到14公斤，相比於嫦娥三號減重近10公斤。除了技術上的改進，微波測距測速敏感器在研製過程中也經歷了重重考驗。「研製人員為了充分驗證不同的工作環境，先後開展了包括校飛試驗、吊裝試驗在內的四次外場試驗。」張愛軍說。

　　研製團隊對飛機的力學振動、微波測距測速敏感器產品的安裝布局、整個系統的供電等都做了充分的論證，確保校飛方案切實可行。當時校飛試驗開展是在12月份，在寒風中，團隊系統測試人員對產品每個指標都進行了嚴格測試，以確保飛行前產品狀態良好。在機場校飛試驗中，先後開展了5個架次的飛行，充分驗證了天線的收發性能、振動狀態下的工作效果，並在飛機飛行的極限高度驗證了嫦娥五號微波測距測速敏感器的作用距離。

　　除了微波測距測速敏感器可以探測落月的速度和距離的信息之外，西安分院為嫦娥五號研製的測控天線和數傳子系統也是成功實現落月的關鍵。安裝在上升器上的測控天線相當於是「五妹」隨身攜帶的「手機」，與月球之間的測控通信主要依靠這部「手機」完成。落月過程中的測控通信的信號都是通過測控天線來發送和接收的。而數傳子系統則在落月的過程中，將著陸器在著陸過程中拍攝的照片實時地傳回地面，為地面的決策提供依據。

　　不簡單的軟著陸

　　險！穩！準 ！

　　揭秘「嫦五」落月三大看點

　　■新華社記者 胡喆 彭韻佳                          

　　險！600公裡外「全自主跳傘」

　　在距月面1.5公裡時，嫦娥五號利用光學成像敏感器進行粗避障，剔除大型障礙物；距月面僅百米時，嫦娥五號上的備用雷射三維成像敏感器進行精確避障，精準識別選好落點。

　　一邊下降一邊避障，待嫦娥五號飛到選定著陸點後，一個側身開始垂直下降，並在距離月面較近時關閉發動機、自由落體……

　　著陸腿緩衝著陸！至此，嫦娥五號完美落月！

　　主動減速、快速調整、迅速接近、精準選點、穩步著陸……整個落月過程，一系列複雜精細的動作都由嫦娥五號自主完成，猶如一位在月球凌空漫步的嫋嫋仙子，婀娜多姿。

　　「嫦娥五號任務的落月和近月制動一樣，都是只有一次機會，必須一次成功。可以說，落月的過程就是邊飛行邊找尋落點，在15分鐘內，完成約600公裡外的全程自主跳傘。」中國航天科技集團五院嫦娥五號探測器系統副總設計師彭兢說。

　　為了實現「選址正確，落得準確」，嫦娥五號採用了中國航天科技集團五院502所已經在嫦娥三號和四號上應用的「粗精接力避障」的方式，即在502所研製的制導導航與控制（GNC）系統的指揮下，將「粗避障」與「精避障」相結合，讓嫦娥五號穩穩地降落。

　　穩！嫦娥五號「大腿」顯身手

　　落月的關鍵在於「平穩」二字。嫦娥五號落月時，撞擊月面會形成較大的衝擊，必須設計相應的著陸緩衝系統，吸收著陸的衝擊，保證探測器不翻倒、不陷落。而著陸緩衝機構，通俗地說就是嫦娥五號的「腿」。

　　這四條緩衝、支撐一體化的「腿」可不一般，它們是嫦娥五號機構分系統團隊精心設計、巧手研製，更擁有嫦娥三號、嫦娥四號的完美基因。

　　據介紹，著陸緩衝機構具有完全自主智慧財產權的「偏置收攏、自我壓緊」式方案，保證了收攏簡單、展開可靠，解決了著陸緩衝、著陸穩定性等多方面的問題。與嫦娥三號的著陸緩衝設計方案相比，由於任務難度增加，嫦娥五號任務的著陸緩衝能力要求提高了30%，但機構重量指標卻減少了5%，這為研製團隊帶來了不小的難題。面臨減重的難關，研製團隊反覆迭代，最終達到了設計指標，確保了嫦娥五號穩定可靠地完成與月球的親密「擁抱」。

　　準！落月點仍屬月球探測「處女地」

　　此次嫦娥五號的月球著陸區域名叫「風暴洋」，周圍有1300米高的火山群，環境之險峻名副其實，讓嫦娥五號此行更加充滿探險的意味。隨著嫦娥五號的造訪，月球風暴洋舉世聞名。

　　科學家們認為，著陸在此是十分明智的選擇。從地球上看起來，這裡更像是廣闊、黑暗的熔巖平原。

　　過去，這裡還從未有過任何人類探測器到訪過的足跡。

　　為何選擇在這裡？雖然這裡和嫦娥三號在月球虹灣著陸點的緯度基本相當，但根據目前研究成果，這塊區域形成的地質年代較短，約37億年。中科院國家天文臺專家表示，此次嫦娥五號有望獲取最年輕的月球返回樣品，在月球火山活動和演化歷史研究等方面取得原創性的科學成果。

　　（據新華社北京12月1日電）

　　航天六院

　　西安「金牌動力」

　　一路護航「嫦五」探月返鄉

　　

　　本報訊（記者 關穎）2020年12月1日23時許，嫦娥五號探測器在跨越38萬公裡之後，實現了嫦娥妹妹與月亮姐姐的第三次相見。而這場跨越了38萬公裡的落月之旅，則依靠於中國航天科技集團六院研製的嫦娥五號探測器推進分系統精準暖心的一路護航。

　　從11月24日嫦娥五號成功發射到12月1日深夜的完美落月，探測器推進分系統整個工作表現非常棒。航天六院專家介紹，區別於嫦娥三號、嫦娥四號的著巡組合體構型，嫦娥五號採用軌道器、返回器、著陸器、上升器的四器串聯構型，探測器的飛行模式也有多種組合，存在四器組合體、著上組合體、軌返組合體等形態，任務全程要經歷多種飛行姿態和數十次姿態調整。六院研製的三套推進分系統，研製交付的77臺性能功能各異的大小發動機，分別承擔軌道修正、近月制動、月面上升等一系列繁重任務。為探測器每一階段的任務暖心護航，既為探測器提供主要動力，又為探測器提供俯仰、偏航、滾動的姿態指向控制力矩和軌道調整動力，特別是最後落月之前的7500N變推力發動機一系列的工作堪稱完美。

　　7500N變推力發動機，是推進分系統中個頭最大的發動機，被譽為嫦娥姐妹的登月「神器」。為完成探測器中途修正、近月制動、動力下降、懸停段等軟著陸任務，7500N變推力發動機不僅要經歷發射、地月轉移、環月、動力下降等多個工作階段，更要經受複雜的力學環境、熱環境、空間環境等條件考驗。經過航天六院科研人員的艱苦探索和頑強攻關，研製人員突破了「高性能、長壽命的推力室技術」「流量精確調節與穩定技術」和「發動機系統優化與集成技術」三大關鍵技術，為嫦娥五號落月提供了堅實保障。

　　截至目前，著陸器推進子系統、軌道器推進子系統的工作都經歷了一輪檢驗；而最讓人期待的上升器上裝配的六院發動機，將在嫦娥五號完成採樣後，開始震撼人心的表演：助推上升器離開月球，飛向久久等待的軌道器，並與之進行交會對接，踏上返鄉之旅。

　　設計兩種「挖土」模式

　　「嫦五」按計劃開展 月面採樣工作

　　新華社北京12月2日電（記者 胡喆）記者從國家航天局獲悉，12月2日4時53分，探月工程嫦娥五號著陸器和上升器組合體完成了月球鑽取採樣及封裝。探測器於12月1日23時許成功著陸月面後，開展了太陽翼展開、機構解鎖等相關準備工作。

　　目前，著陸器和上升器組合體正按計劃進行表取採樣。嫦娥五號探測器自動採樣任務採用表鑽結合、多點採樣的方式，設計了鑽具鑽取和機械臂表取兩種「挖土」模式。