嫦娥五号探测器成功着陆月球 将开启两天月球采样工作

12月1日23时11分，嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区，并传回着陆影像图。接下来着陆器将在月球表面开始持续约两天的工作，采集月球样品。

（新华社发）

国家航天局介绍，12月1日22时57分，嫦娥五号探测器的着陆器、上升器组合体从距离月面约15公里处开始实施动力下降，7500牛变推力发动机开机，逐步将探测器相对月球的速度从约1.7公里/秒降为零。期间，探测器进行快速姿态调整，逐渐接近月表。此后进行障碍自动检测，选定着陆点后，开始避障下降和缓速垂直下降，平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区。

着陆过程中，着陆器配置的降落相机拍摄了着陆区域影像图。成功着陆后，着陆器在地面控制下，进行了太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作，将正式开始持续约两天的月面工作，采集月球样品。

据了解，这将是我国首次地外天体的采样与封装。中国航天科技集团五院的设计师们采用表钻结合，多点采样的方式，精心设计了两种“挖土”模式：钻取和表取。探测器随身携带的钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等“神器”将精密配合，采取深钻、浅钻、铲土、挖土、夹土等各种方式，采集约2千克月壤并进行密封封装，最终有望带回地球。（记者：张航 通讯员：叶雨恬 段逊）

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“嫦娥”完美落月背后的四项精巧设计

在经历了为期一周的地月转移、近月制动、环月飞行之旅后，嫦娥五号探测器的着陆器、上升器组合体成功实现在月面预定区域的软着陆。嫦娥五号探测器抓总研制单位中国航天科技集团五院的专家们通过一系列精巧的设计和技术攻关，确保了“嫦娥”完美落月。

“粗精接力”灵巧避障

嫦娥五号任务的落月和近月制动一样，都只有一次机会，必须一次成功。由于还涉及采样后上升器在月面起飞，所以嫦娥五号的落月过程也是为后续上升器在月面起飞选择“发射场”的过程。

为了实现“选址正确，落得准确”，嫦娥五号探测器采用了五院502所研发的“粗精接力避障”的落月方式，该方式已经在嫦娥三号和四号上得到成功应用。落月过程中，在502所研制的制导导航与控制（GNC）系统的指挥下，着陆器、上升器组合体先是大推力反向制动快速减速，快速调整姿态并对预定落区地形进行拍照识别，避开大的障碍，实现“粗避障”；组合体在飞到距离月面100米时悬停，并再次对选定区域进行精确拍照，实现“精避障”；之后组合体再斜向下飘向选定的着陆点，在移动到着陆点正上方之后开始竖直下降，到距离月面较近时关闭发动机，利用着陆腿的缓冲实现软着陆。

缓冲“腿”助“嫦娥”抱稳月球

落月的关键在于平稳。着陆器、上升器组合体在落月时，撞击月面会对载荷形成较大的冲击，必须设计相应的着陆缓冲系统，来确保探测器不翻倒、不陷落。这是落月的技术难题之一。着陆缓冲机构，通俗地说就是组合体的“腿”。

这四条缓冲、支撑一体化的“腿”可不一般，它们来自于机构分系统团队的精心设计。着陆缓冲机构具有完全自主知识产权的“偏置收拢、自我压紧”式方案，保证了收拢简单、展开可靠，解决了着陆缓冲、着陆稳定性等多方面的问题。

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30%，但机构重量指标却减少了5%。面临减重的难关，研制团队反复修改，甚至推翻原有的方案，最终成功满足了设计指标，确保了嫦娥五号稳定可靠地完成与月球的亲密拥抱。

“一闭眼一睁眼”精妙防尘

在着陆器、上升器组合体落月过程中还有两个精妙的设计。虽然表面上看是着陆器“背着”上升器软着陆到了月面上，但实际上在整个落月的过程中，着陆器制导导航与控制系统的工作和智能自主的指挥过程都是借助了“外脑”和“外眼”。这个“外脑”和“外眼”分别是上升器月面起飞时要用的“最强大脑”中央控制计算机和通过“看星星”确定自己姿态的星敏感器。这是设计人员根据“上升器全程陪同着陆器”的实际想出的妙招，既节约了成本又减轻了重量。

由于距离月面较近时主发动机会激起月尘污染星敏感器，后续可能影响上升器在月面起飞，科研人员专门设计了一个盖子，在距离月面一定的高度时把星敏感器的镜头盖起来，大家称之为“天黑请闭眼”，待落月之后月尘散去再通知星敏感器把盖子打开，这“一闭眼一睁眼”之间，着陆器和上升器组合体已经顺利着陆在月面上。

轻量定向天线畅联地月

“嫦娥”落月牵动着大家的心。38万公里外的探测器正经历着怎样的考验？所有的遥测数据都需要通过着陆器、上升器组合体上一口小小的“锅”，来实时传送。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，超远的通信距离需要采取特殊的对地定向天线来实现。五院总体设计部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，其中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。此外，这款反射面天线采用了极致轻量化设计，相比同类天线减重40%以上，既轻便又可靠。（记者：张航 通讯员：韩润奇 薛英民 高晓燕 薛欣）