原標題：嫦娥五號軌道器返回器組合體與上升器成功交會對接後成功分離環月小憩 擇機「回家」
12月6日5時42分，嫦娥五號上升器成功與軌道器返回器組合體交會對接，並於6時12分將月球樣品容器安全轉移至返回器中。這是我國太空飛行器首次實現月球軌道交會對接。
12月6日12時35分，嫦娥五號軌道器返回器組合體與上升器成功分離，進入環月等待階段，準備擇機返回地球。
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無疑是最大的亮點之一，其中抱爪機構、月球軌道微波雷達、慣測小分隊等，都是助力任務成功的核心儀器，本報為你詳細解讀。
看點1:
對接與轉移
世界首創「抱爪方式」
專家介紹，從上升器進入環月飛行軌道開始，通過遠程導引和近程自主控制，軌道器返回器組合體逐步靠近上升器，以抱爪的方式捕獲上升器，完成交會對接。那麼，什麼是「抱爪方式」？此次交會對接又有哪些看點？
「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。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。」中國航天科技集團八院嫦娥五號探測器副總指揮張玉花說。「所謂的抱爪，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。」中國航天科技集團八院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。
「月球軌道相對於地球軌道有時延，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。」中國航天科技集團八院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。」
看點2:
「對接助手」
微波雷達可靠給力
由中國航天科工集團二院25所研製的嫦娥五號交會對接微波雷達，作為中遠距離測量的「助手」，成功引導完成了嫦娥五號的交會對接任務，發揮了至為重要的作用。
微波雷達是一組成對產品，由雷達主機和應答機組成，分別安裝在嫦娥五號的軌道器和上升器上。當軌道器、上升器相距約100公裡時，微波雷達開始工作，不斷為導航控制分系統提供兩太空飛行器之間的相對運動參數，並進行雙向通信，兩太空飛行器根據雷達信號調整飛行姿態，直至軌道器上的對接機構捕獲、鎖定上升器。隨後，上升器中的月壤樣品轉移至返回器中。
軌道器和上升器交會對接，是體量相差巨大的「大追小」複雜受力過程，需要微波雷達的測角精度更高。微波雷達項目主任設計師賀中琴介紹，微波雷達主要作用在100公裡到20米的中遠程範圍，精度的提高大幅提升了精準對接的勝算。
此外，裝有對接用應答機的上升器在落月時難免形成揚塵，為確保安全度過月球之旅，設計師們在應答機上安裝了特殊材料製成的防塵罩，「就像戴上了護目鏡，嫦娥的『千裡眼』就不會變成近視眼。」25所設計師紀博說。
看點3:
「慣測小分隊」
承包加速度測量任務
「慣測小分隊」一路以穩定可靠的表現為「嫦娥五號「提供高精度加速度信息，為這次交會對接的成功打下了基礎。
交會對接時的加速度，只有探測器升空過程中最大加速度的千萬分之一量級，高精度加速度計組合能夠實現微小加速度的精準測量。由中國航天科工集團有限公司研製的高精度加速度計組合、石英撓性加速度計及I/F轉換電路組成的「慣測小分隊」，讓「太空牽手」不會「擦肩而過」。
主要實施加速度測量的高精度加速度計組合是這支「慣測小分隊」中的「隊長」，主要承擔探測器在地月轉移、環月飛行、月球軌道交會對接和月地轉移階段的平動加速度測量，以實現對探測器沿軌道飛行和交會對接過程中平穩、準確的機動控制。新增的內部減振器就像是給組合增加了一組吸振隔振的「坐墊」，抵禦外界環境存在較大的衝擊和振動。
石英撓性加速度計是敏感加速度的關鍵傳感器，I/F轉換電路則能夠將加速度計輸出的電流信號轉換為適合計算機處理的數字脈衝信號。「信號轉換的過程就像是用天平和砝碼給信號『稱重』，加速度變化量大電流信號變化量也大，就需要使用大的『砝碼』。」 I/F轉換電路主任設計師趙洪利形容。
看點4:
拍照神器
完美呈現「擁抱」過程
由中國航天科技集團有限公司八院控制所研製的紅外及可見光雙譜段監視相機，完美呈現軌道器與上升器的「擁抱」過程。
此次嫦娥五號所搭載的雙譜段監視相機是一款專業拍照神器，這款相機集紅外和可見光成像於一體，紅外和可見光傳感器經各自的光學鏡頭獲取圖像數據，根據遙控指令要求在六種拍攝模式中自由切換，實現紅外和可見光分別或同時成像。
「這就相當於給普通相機加了一個夜視儀，即使交會對接過程發生在月背，接受不到太陽光照，我們也可以通過紅外相機記錄下全過程。」八院控制所光學導航專家鄭循江介紹道，「而在有光照的情況下，如果光照太強，可見光相機拍攝的照片也可能存在過曝的情況，影響觀看效果。有了這款雙譜段相機，就可確保全天時、全光照條件下記錄交會對接過程，也可以讓大眾從紅外鏡頭的視角看看太空。」
該相機的可見光譜段解析度達到2048×2048，紅外譜段解析度為640×480，在此基礎上，還實現了紅外和可見光同時成像，從而給地球上的觀眾帶來了高清的視覺感受。
前瞻：77臺發動機將護航「嫦五」返鄉
航天科技集團六院研製團隊為探測器量身定做了兩款3臺新型發動機，被譽為嫦娥五號的探月返鄉「神器」。
用於嫦娥五號著陸與返回的三套推進分系統，由77臺大小不同、性能各異的軌姿控發動機組成。其中，航天科技集團六院研製團隊為探測器量身定做了兩款3臺新型發動機，被譽為嫦娥五號的探月返鄉「神器」。
其中兩臺3000N發動機，將分別為嫦娥五號探測器的軌道器、上升器提供動力。軌道器上的一臺3000N發動機，為地月轉移、月地轉移中途修正、近月制動、離月加速提供推力，而上升器上的另外一臺3000N發動機，將為月面起飛提供推力，相當於月球上的一枚微縮版的運載火箭。1臺7500N變推力發動機，將完成探測器著陸組合體月面軟著陸任務。
在3000N發動機研製中，航天科技集團六院研製團隊高度重視發動機的環境適應性，在提高發動機性能的同時，控制發動機推力室溫度，充分兼顧可靠、充裕的冷卻，保證發動機長壽命可靠工作。相比其它型號發動機組件，7500N變推力發動機上的流量調節器上的零件加工，精度要求極高，公差都是微米級，也就是一根頭髮絲的1/80，僅一根流量調節錐上就有8處公差為微米級的加工難點。
（文章來源：廣州日報）
(責任編輯：DF522)