落月成功，开始“挖土”！

by 贝贝中新网. Dec.02, 2020

图二：嫦娥五号探测器软着陆后降落相机拍摄的图像来源：国家航天局

怎么落?

在选定吕姆克山脉以北地区作为着陆点后，嫦娥五号着陆上升组合体如何在短时间内完成一系列难度系数很大的动作，稳稳地降落在月球表面？

中国航天科技集团五院专家告诉记者，历经主动减速、快速调整、接近、悬停避障、缓速下降和自由下落段，嫦娥五号这稳稳的一落看似轻盈轻松，却蕴藏着科研人员的众多智慧和积淀。此次嫦娥五号落月有四大看点。

看点一：“选址准、落得稳”

嫦娥五号任务的落月和近月制动一样，有且只有一次机会，必须一次成功。由于涉及采样后上升器的月面起飞，所以，嫦娥五号落月的过程也是为后续上升器月面起飞选择“发射场”。

相较于嫦娥三号、四号，嫦娥五号对于着陆点的位置精度和平整度方面的高要求是空前的，这需要着陆区域内无太高的凸起、无太深的凹坑，坡度要符合任务要求。

为实现“选址正确、落得准确”，嫦娥五号采用了五院502所在嫦娥三号和四号上应用的“粗精接力避障”方式。着陆上升组合体在飞到距离月面100米时会悬停一下，通过对选定区域拍照，精确识别选好落点。之后，着陆上升组合体再斜向下飞行，边下降边注意避障，飞到选定着陆点的正上方后竖直下降，在距离月面较近时提前关闭主发动机，然后利用着陆腿的缓冲实现软着陆。

看点二：着陆缓冲“显身手”

落月的关键在于平稳二字。嫦娥五号着陆上升组合体在落月时，撞击月面会形成较大的冲击载荷，必须设计相应的着陆缓冲系统，吸收着陆的冲击载荷，保证探测器不翻倒、不陷落，这是落月的技术难题之一。着陆缓冲机构，通俗地说，就是嫦娥五号的“腿”。

与嫦娥三号的着陆缓冲设计方案相比，由于任务难度增加，嫦娥五号任务的着陆缓冲能力要求提高了30%，但机构重量指标却减少了5%。嫦娥五号的“腿”继承了嫦娥三号、嫦娥四号的良好基因，具有完全自主知识产权的“偏置收拢、自我压紧”式方案，保证收拢简单、展开可靠，解决了着陆缓冲、着陆稳定性等多方面问题，确保嫦娥五号稳定可靠地完成与月球的“亲密拥抱”。

看点三：“天黑请闭眼”

在降落的过程中，嫦娥五号着陆上升组合体距离月面较近时，主发动机会激起月尘，容易触发月尘污染星敏感器，从而影响上升器后续的月面起飞。

为了不让月尘“迷了上升器的漂亮眼睛”，科研人员特别设计了一个盖子。在距离月面一定的高度时把星敏感器的镜头盖起来，待落月之后月尘散去，再通知星敏感器把盖子打开，这一睁一闭之间，着陆器和上升器组合体已经顺利着陆在月亮之上。这一过程被科研人员亲切地称为“天黑请闭眼”。

看点四：定向天线“一线牵”

落月牵动着国人的心。38万公里外的嫦娥五号正经历着什么样的考验？所有的讯息，都需通过着陆上升组合体的一口小小的“锅”来传送遥测数据。这个“小锅”就是定向天线——把探测器上的数据传输到地面的发射转换装置。

从月球把数据发送回地球，通信的距离相比地面手机通信远了几万倍，这就需要采取特殊的对地定向天线来发送数据。科研人员设计的定向天线包含了反射面天线辐射器、双轴驱动机构。为了使整器减重，此款反射面天线极致轻量化设计，相比同类天线减重40%以上，既轻便又可靠。

中国航天科技集团五院专家表示，双轴驱动机构就像人的肩关节、肘关节，驱动反射天线辐射器灵活地转动，确保“小锅”始终对准地面，向地球传送嫦娥五号落月的遥测数据。