月球傳來喜訊，嫦娥五號成功降落開始挖土，關鍵技術首次曝光

人類對宇宙的探索永不停止，而月球作為距離地球最近的天體，它已成為我們向宇宙進發的前站。而我國已經成為第三個能夠在前往月球並取樣返回的國家，前不久升空的嫦娥五號就肩負著這樣的使命，抵達月球並攜帶月壤歸來。

（圖片來源於網絡）

嫦娥五號成功落月

據新華社12月1日晚間消息，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。

據報導，從12月1日22時57分，嫦娥五號探測器著陸器和上升器組合體從距離月面15公裡處開始實施動力下降，7500牛變推力發動機開機，逐步將探測器相對月球縱向速度從約1.7公裡每秒降為零。

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在這期間，探測器進行快速姿態調整，逐漸接近月表，此後進行障礙自動檢測，選定著陸點，開始避障下降和緩速垂直下降，平穩著陸在位於月球正面風暴洋的呂姆克山脈以北地區。著陸過程中，著陸器配置的降落相機拍攝了著陸區域影像圖。

之所以選擇此區域降落並實施採樣，是因為科學家認為，相較於之前美國和前蘇聯落月採樣的區域，這一區域可能存在比較年輕的玄武巖，如果能夠獲得新樣本，將有助於推進月球火山活動和對演化歷史的認識。

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落月採樣

據悉，在成功著陸後，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，預計採集2千克左右的月球樣品。

這一過程看似簡單，事實上真正完成下來需要歷盡艱辛，嫦娥五號探測器要像跳傘運動員一樣在深空完成一系列高難度動作，其中包括，主動減速、快速調整、接近、懸停避障、緩速下降和自由下落段。《科學》雜誌對此評論稱，要想成功取回樣本，需要嫦娥五號跳一場複雜的深空芭蕾舞。

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GNC高精度關鍵技術

上述的所有步驟，都離不開高科技的保駕護航，而且，嫦娥五號任務的落月和近月制動一樣，都是有且只有一次機會，所以必須一次成功。

而此次的任務難度十分巨大，對於著陸點的位置精度和平整度方面的高要求的空前的，需要一個著陸區域內無太高的凸起、無太深的凹坡。因為落月的地址同樣是上升器的「發射場」。

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此外，落月的過程需要邊飛邊尋找落點，要在15分鐘內完成，約600公裡外的全程自主跳傘。為了實現「選址正確，落點準確」，嫦娥五號採用了「粗精接力避障」的方式，即中國航天科技集團五院502所研製的制導導航與控制系統（GNC）。

具體實現方式為，著陸器和上升器組合體先是大推力反向制動快速減速，然後快速調整姿態並對預定落區地形進行拍照識別，避開大的障礙從而實現「粗避障」。之後在組合體飛到距離月面100米時懸停，並再次對選定區域進行精確拍照繼而實現「精避障」，再斜向下飄向選定的著陸點，再移動到著陸點正上方之後開始豎直下降，到距離月面較近時關閉發動機，然後利用著陸腿的緩衝實現軟著陸。

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據探月工程規劃制定者之一、國家航天局原局長，也是探月工程首任總指揮欒恩傑表示，能去月球的國家不少，包括亞洲的日本和印度都去過，但是從月亮回來，這又是一個很大的臺階，我們國家就列入到了可以從月球取樣返回的第三個國家。