巧設計護「嫦娥」進「廣寒宮」

    【中新社北京12月2日電】(作者 郭超凱)北京時間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。
　　歷經主動減速、快速調整、接近、懸停避障、緩速下降和自由下落段，“嫦娥五姑娘”這穩穩的一落看似輕盈輕鬆，卻蘊藏著科研人員的眾多智慧和積澱。記者採訪中國航天科技集團所屬中國空間技術研究院專家，揭秘此次嫦娥五號落月的四項精巧設計。
　　設計一：“選址準、落得穩”
　　嫦娥五號任務的落月和近月制動一樣，有且祗有一次機會，必須一次成功。由於涉及採樣後上昇器的月面起飛，所以，嫦娥五號落月的過程也是為後續上昇器月面起飛選擇“發射場”。
　　相較于嫦娥三號、四號，嫦娥五號對於著陸點的位置精度和平整度方面的高要求是空前的，這需要著陸區域內無太高的凸起、無太深的凹坑，坡度要符合任務要求。
　　為實現“選址正確、落得準確”，嫦娥五號採用了中國空間技術研究院502所在嫦娥三號和四號上應用的“粗精接力避障”方式。著陸上昇組合體在飛到距離月面100米時會懸停一下，通過對選定區域拍照，精確識別選好落點。之後，著陸上昇組合體再斜向下飛行，邊下降邊注意避障，飛到選定著陸點的正上方後竪直下降，在距離月面較近時提前關閉主發動機，然後利用著陸腿的緩沖實現軟著陸。
　　設計二：著陸緩沖“顯身手”
　　落月的關鍵在於平穩二字。嫦娥五號著陸上昇組合體在落月時，撞擊月面會形成較大的衝擊載荷，必須設計相應的著陸緩沖系統，吸收著陸的衝擊載荷，保證探測器不翻倒、不陷落，這是落月的技術難題之一。著陸緩沖機構，通俗地說，就是嫦娥五號的“腿”。
　　與嫦娥三號的著陸緩沖設計方案相比，由於任務難度增加，嫦娥五號任務的著陸緩沖能力要求提高了30%，但機構重量指標卻減少了5%。嫦娥五號的“腿”繼承了嫦娥三號、嫦娥四號的良好基因，具有完全自主知識產權的“偏置收攏、自我壓緊”式方案，保證收攏簡單、展開可靠，解決了著陸緩沖、著陸穩定性等多方面問題，確保嫦娥五號穩定可靠地完成與月球的“親密擁抱”。
　　設計三：“天黑請閉眼”
　　在降落的過程中，嫦娥五號著陸上昇組合體距離月面較近時，主發動機會激起月塵，容易觸發月塵污染星敏感器，從而影響上昇器後續的月面起飛。
　　為了不讓月塵“迷了上昇器的漂亮眼睛”，科研人員特別設計了一個蓋子。在距離月面一定的高度時把星敏感器的鏡頭蓋起來，待落月之後月塵散去，再通知星敏感器把蓋子打開，這一睜一閉之間，著陸器和上昇器組合體已經順利著陸在月亮之上。這一過程被科研人員親切地稱為“天黑請閉眼”。
　　設計四：定向天線“一線牽”
　　落月牽動著中國老百姓的心。38萬公里外的嫦娥五號正經歷著怎樣的考驗？所有的訊息，都需通過著陸上昇組合體的一口小小的“鍋”來傳送遙測數據。這個“小鍋”就是定向天線——把探測器上的數據傳輸到地面的發射轉換裝置。
　　從月球把數據發送回地球，通信的距離相比地面手機通信遠了幾萬倍，這就需要採取特殊的對地定向天線來發送數據。科研人員設計的定向天線包含了反射面天線輻射器、雙軸驅動機構。為了使整器減重，此款反射面天線極緻輕量化設計，相比同類天線減重40%以上，既輕便又可靠。
　　中國空間技術研究院專家表示，雙軸驅動機構就像人的肩關節、肘關節，驅動反射天線輻射器靈活地轉動，確保“小鍋”始終對準地面，向地球傳送嫦娥五號落月的遙測數據。