【中國科學報】嫦娥五號上的「中科院出品」

嫦娥五號全景相機正樣產品。西安光機所供圖

全景相機轉臺。瀋陽自動化所供圖

測速敏感器雷射器。上海光機所供圖

　　11月24日，嫦娥五號成功發射。作為我國月球探測工程的發起者、參與者、實施者，中國科學院繼續牽頭論證提出科學目標與有效載荷配置方案，承擔了地面應用系統、有效載荷分系統、甚長基線幹涉測量（VLBI）測軌分系統和多項工程關鍵產品的研製任務，後續還將組織開展科學數據應用研究。

　　中國科學院所屬國家天文臺、國家空間科學中心等14家研究院所承擔了嫦娥五號相關任務，為此次高難度任務提供了科技支撐。《中國科學報》綜合相關研究所消息，盤點了嫦娥五號上的「中科院出品」。

　　首個「月球樣品實驗室」

　　作為探月工程五大系統之一的地面應用系統，中國科學院國家天文臺負責科學探測和樣品研究計劃的制訂，有效載荷在軌業務運行管理，探測數據接收、處理、解譯和管理，月球樣品存儲、製備和處理，組織開展探測數據與月球樣品的分析和研究。

　　目前，中國科學院國家天文臺已建成國內首個「月球樣品實驗室」，為避免月球樣品受到地球大氣、水等環境汙染做好了準備，已具備「地外樣品」存儲、處理和分析的能力。

　　月球樣品返回地球後，地面應用系統將與探測器系統完成月球樣品交接，在月球樣品實驗室完成表取和鑽取樣品的解封、分樣和存儲。月球返回樣品經初步測試分析、描述和建庫後，根據授權進行發布，開展長期的實驗室研究。

　　「看」透次表層的「月壤結構探測儀」

　　月壤結構探測儀是嫦娥五號探測器上的有效載荷之一。它是一種基於嫦娥五號著陸器平臺的次表層穿透探測雷達，其任務是月球次表層結構、月壤厚度的探測，並在鑽取採樣過程中提供信息支持。

　　類似「人眼」的全景相機

　　中國科學院西安光學精密機械研究所（以下簡稱西安光機所）研製的全景相機為完成採樣區月表形貌和地質構造調查而設計。全景相機由相距一定距離的兩個相機組成，通過類似「人眼」的探測原理實現對目標的立體成像。在繼承嫦娥四號成熟技術的基礎上，嫦娥五號的全景相機針對月面高溫進行了適應性設計。

　　此外，西安光機所還承擔研製遠攝相機和表取採樣裝置圖像處理單元任務。

　　全景相機轉臺

　　全景相機轉臺由中國科學院瀋陽自動化研究所研製，主要完成科學探測、表取採樣區域成像、表取採樣過程監視和協作等科學和工程目標。通過多輪優化迭代，研究人員解決了結構體筋板加固、近乎各向同性鋪層等一系列複雜工藝問題，通過了所有達標試驗，滿足了研製要求。

　　巨型「望遠鏡」定位

　　作為探月工程嫦娥五號測控與回收系統的重要組成部分，中國科學院上海天文臺牽頭的中國甚長基線幹涉測量（VLBI）網，將與現有航天測控網共同完成嫦娥五號探測器各飛行段的測定軌及定位任務。

　　我國VLBI測軌分系統由北京站、上海站、昆明站和烏魯木齊站以及位於中國科學院上海天文臺的VLBI數據處理中心組成，解析度相當於口徑為3000多千米的巨大的綜合口徑射電望遠鏡，測角精度可以達到百分之幾角秒。

　　先進的光電載荷

　　中國科學院上海技術物理研究所（以下簡稱上海技物所）研製了月球礦物光譜分析儀、雷射測距測速敏感器和雷射三維成像敏感器等光電載荷。月球礦物光譜分析儀是探測器有效載荷之一，將對月球表面著陸採樣區進行光譜探測和礦物組成分布分析。

　　上海技物所和中國科學院上海光學精密機械研究所（以下簡稱上海光機所）共同開發了三款雷射應用系統，包括測距敏感器、測速敏感器、三維成像敏感器。其中，測速敏感器是首次採用，旨在讓嫦娥五號著陸更加平穩。上海光機所承擔了三個系統中的核心組件——雷射器的研製。

　　多種關鍵材料

　　中國科學院上海矽酸鹽研究所承擔了熱控塗層、高溫抗氧化塗層、高溫隔熱屏、發動機包覆材料、柔性薄膜熱控塗層及組件、耐燒蝕天線透波窗，以及大尺寸二氧化碲晶體、壓電陶瓷等關鍵材料的研製。

　　中國科學院金屬研究所研製出鎂合金防腐導電性鍍層。早在2010年，該科研團隊攻克傳統鎂合金防護塗層無法同時滿足防腐和導電的難題，研製出鎂合金表面防腐導電功能一體化塗層，已在嫦娥三號上得到應用。圍繞海南文昌「高溫、高溼、高鹽」發射環境給嫦娥五號帶來的新挑戰，團隊經大量嘗試及優化，最終研製出了滿足新環境的鎂合金防腐導電性鍍層。

　　中國科學院上海有機化學研究所（以下簡稱上海有機所）提供了陀螺儀專用浮液和有機熱控塗層。作為我國研製及批量生產高比重、高黏度、陀螺專用氟油的重要單位，上海有機所已在生產過程中建立了獨立、自主、完備的技術參數體系和研製生產體系。有機熱控塗層用於太空飛行器外表面，以應對太空工作的極端空間熱環境。

　　（原載於《中國科學報》 2020-11-25 第1版 要聞）