嫦娥携土出广寒 舒袖绕月待还乡

我国航天器首次实现月球轨道交会对接

昨日凌晨嫦娥五号完成在轨样品转移

中午组合体与上升器分离

进入环月等待准备择机返回地球

>>交会对接

轨道器返回器组合体

以抱爪的方式捕获上升器

完成交会对接

对接全步骤要在21秒内完成

1秒捕获、10秒校正、10秒锁紧

>>分离环月

当月壤成功转移后

上升器完成使命与“返地团队”分离

“返地团队”环月等待窗口期

在发动机的助力下，脱离月球轨道

实现月地轨道转移，开启返回之旅

昨晨首次实现月球轨道交会对接，完成在轨月球样品转移

昨日中午成功分离，进入环月等待阶段准备择机返回地球

12月6日凌晨，嫦娥五号上升器成功与轨道器返回器组合体交会对接，并将月球样品容器安全转移至返回器中，这是我国航天器首次实现月球轨道交会对接；而6日中午，轨道器和返回器组合体与上升器成功分离，进入了环月等待阶段，准备择机返回地球。

网友纷纷留言，表示超级期待：“您的快递已准备投递……”还有人说，“回来一定给你五星好评！

记者从国家航天局获悉，12月6日5时42分，嫦娥五号上升器成功与轨道器返回器组合体交会对接，并于6时12分将月球样品容器安全转移至返回器中。这是我国航天器首次实现月球轨道交会对接。

专家介绍，从上升器进入环月飞行轨道开始，通过远程导引和近程自主控制，轨道器返回器组合体逐步靠近上升器，以抱爪的方式捕获上升器，完成交会对接。近7小时后，也就是12月6日12时35分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器成功分离，进入环月等待阶段，准备择机返回地球。

航天科技集团六院801所深空探测推进系统部副部长、嫦娥五号探测器推进系统副主任设计师曹伟表示，回顾之前嫦娥五号已经完成的工作，先是“四器组合”的嫦娥五号飞到了月球轨道上，然后着陆器-上升器组合体和轨道器-返回器组合体分离。分离之后，着陆器和上升器降落到月面上，开始进行“钻取”（钻入月面取样）和“表取”（表面取样）两种形式的月面采样。采样完成以后进行封装，之后上升器和着陆器分离，上升器带着封装好的月球样品在着陆器上面进行月面起飞。上升器回到月球轨道以后，12月6日凌晨和轨道器-返回器组合体进行了交会对接。交会对接之后，月球样品被传输到了轨返组合体里面。之后，上升器和轨返组合体分离。下一步，就是轨道器带着返回器准备返回地球了。

“在之前经历过的这些步骤中，意义特别重大的首先是月球采样，这也是本次任务的主要目的，举世瞩目；此外这次上升器在月面上的起飞，是我国航天器在地外天体上的首次起飞，从技术上来说也是一个很大的突破。另外，在月球轨道的无人交会对接也是首次执行，难度较大。在这些过程中，推进系统在月球轨道刹车制动、月面软着陆、月面起飞、月球轨道交会对接等很多关键步骤都起着非常重要的作用。”

曹伟表示，在这次任务中，推进系统的突破主要是系统的轻质化、高性能、高可靠设计，3000牛发动机对月面起飞环境的适应性，姿控发动机对月面高温环境的适应性等。“到目前为止，嫦娥五号最难完成的任务大多都已完成了，最后一步就是返回了。返回的时间预计还是在12月中旬。” 华商报记者 马虎振

解读

嫦娥五号交会对接又分离背后的故事

6日，嫦娥五号完成了两项重点工作——其一，嫦娥五号上升器成功与轨道器返回器组合体交会对接，月壤样品安全转移至返回器中。

其二——嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器成功分离，进入环月等待阶段，准备择机返回地球。

那么，这两个重要步骤中又有什么样的幕后故事呢？

交会 完美的“拥抱”

对接是“抱爪”

设计理念世界首创

在6日清晨进行的上升器与轨道器返回器组合体交会对接过程中，通过远程导引和近程自主控制，轨道器返回器组合体逐步靠近上升器，以抱爪的方式捕获上升器，完成交会对接。那么，什么是“抱爪方式”？此次交会对接又有哪些看点？

“抱爪机构具有重量轻、捕获可靠、结构简单、对接精度高等优点。因此，我们在嫦娥五号上采用了抱爪式对接机构，通过增加连杆棘爪式转移机构，实现了对接与自动转移功能的一体化，这些设计理念都是世界首创。”中国航天科技集团八院嫦娥五号探测器副总指挥张玉花说。

“所谓的抱爪，形象地说，就像我们手握棍子的动作，两个方向一用力，就可以把棍子牢牢地握在手中。”中国航天科技集团八院嫦娥五号轨道器技术副总负责人胡震宇介绍，探测器采用的对接机构就是由3套K形抱爪构成的，当上升器靠近时，只要对准连接面上的3根连杆，将抱爪收紧，就可以实现两器的紧密连接。

捕获、收拢、转移，看似简单的过程，但在38万公里之外高速运行的飞行器上实现却没有那么简单。“月球轨道相对于地球轨道有时延，时间走廊较小，这就对时效性要求非常高，必须一气呵成完成对接与转移任务。”中国航天科技集团八院对接机构与样品转移分系统技术负责人刘仲解释：“对接全步骤要在21秒内完成，1秒捕获、10秒校正、10秒锁紧。为此我们做了35项故障预案，从启动开始到交会对接，全部采用自动控制。”

微波雷达当“助手”

交会对接要靠它

此次，由中国航天科工集团二院25所研制的嫦娥五号交会对接微波雷达，作为中远距离测量的“助手”，成功引导完成了嫦娥五号的交会对接任务。

微波雷达是一组成对产品，由雷达主机和应答机组成，分别安装在嫦娥五号的轨道器和上升器上。当轨道器、上升器相距约100公里时，微波雷达开始工作，不断为导航控制分系统提供两航天器之间的相对运动参数，并进行双向通信，两航天器根据雷达信号调整飞行姿态，直至轨道器上的对接机构捕获、锁定上升器。随后，上升器中的月壤样品转移至返回器中。

交会对接微波雷达总工程师孙武介绍，此前的任务中，我国航天器在近地轨道进行过多次交会对接，都应用了该微波雷达，优异的表现证明，我国已经成功掌握交会对接技术。但不同的是，这次交会对接是在38万公里之外的月球轨道，难度更大。“与近地轨道相比，月球轨道环境更复杂，要克服月球引力影响，所以自动交会对接对微波雷达提出的要求极为苛刻。为此，研制团队攻克了一系列关键技术。”孙武说。

嫦娥五号的轨道器和上升器交会对接，是体量相差巨大的“大追小”复杂受力过程，需要微波雷达的测角精度更高。微波雷达项目主任设计师贺中琴介绍，微波雷达主要作用在100公里到20米的中远程范围，精度的提高大幅提升了精准对接的胜算。

此外，装有对接用应答机的上升器在落月时难免形成扬尘，这些肉眼不可见的干扰将会严重影响测角精度。为确保安全度过月球之旅，设计师们在应答机上安装了特殊材料制成的防尘罩，“就像戴上了护目镜，嫦娥的‘千里眼’就不会变成近视眼。”25所设计师纪博说。

事实上，25所研制团队为这次交会对接打造的微波雷达，不仅是“千里眼”，更是“顺风耳”，升级后的它更小巧、更强大、更可靠。

微波雷达在保证交会对接测量“本职工作”的同时，还开发了航天器之间双向空空通信的“第二职业”，从雷达与应答机之间“一问一答”的传输方式，升级至轨道器与上升器之间的“沟通对话”，实现了遥控指令和遥测参数的双向传输。

“以前就像老师上课点名，雷达发消息，应答机答到。现在，它们还要负责上升器和轨道器之间的信息传递。”贺中琴说。

另据报道 航天科技集团公司五院西安分院专家介绍，需要解释的是，执行这次任务的交会对接微波雷达不是只有一个，而是两个。它们一个是由中国航天科工集团二院25所研制的，一个是由中国航天科技集团五院西安分院研制的。它们名字一样，干的也是同样的事情，但使用的频段不一样：25所使用的是ku频段，西安分院使用的是ka频段。另外，两个雷达测距、测速、测角的原理也不一样，技术指标也有不同。它们同时在工作，同时向一个控制系统汇报数据，由控制系统来进行综合研判，然后来决定该前进还是该后退、需要俯角还是需要仰角等变化。它们的作用就是互为热备份，如果一个不能工作了，另外一个也要发挥作用。其实在相距更近的时候，不仅有这两个雷达，还会有更多的其他测量手段。 综合新华社等

分离 精准的接力

再见，上升器，

紧紧相拥后，

我们挥手告别；

是你的一吻让我坚信，

探索的崇高与伟大。

愿你成为宇宙中的行者，

看遍星空中每个神秘的角落；

回首，

守候你的，

还是那颗碧蓝的星球。

这是微博“看星星的嫦娥”上刊发的一首小诗，该用户认证为“中国探月嫦娥家族”。在轨道器和返回器组合体与上升器成功分离，进入环月等待阶段后，6日下午4时，该微博刊发了这首优美的小诗。

专家表示，嫦娥五号月球采样返回任务，其实完全可以看做无人版的“阿波罗登月”。它是我国第一个地外取样返回的航天项目，将把月球上的土壤和岩石样本带回地球，堪称真正意义上的“九天摘月”。

专家介绍，“嫦娥五号”主要由四个部分组成，分别是：着陆器、上升器、轨道器和返回器。为方便后续工作，这四个器又两两结合，形成了两个“团队”，着陆器-上升器负责“摘月”，轨道器和返回器负责“返地”。

嫦娥五号执行任务的整个过程简单来说就是：进入地月轨道，轨道修正，近月制动进而被月球引力捕获，月面软着陆，采样，上升，对接和样品交接，携样返回地球。

当月面采样任务顺利完成后，“摘月团队”中的上升器带着月球样本，以着陆器为发射平台直接起飞，上升器离开月面，进入环月轨道。着陆器则留在了月面，而在上升器进入环月轨道后，与轨道器和返回器这个“返地团队”交会对接，并将月球样本容器转移到返回器上。

当样本容器成功转移后，上升器也就完成了使命，与“返地团队”分离，留在环月轨道上。而顺利接棒的“返地团队”会抓住窗口时期，脱离月球轨道，实现月地轨道转移，开启返回之旅。这一过程中，轨道器上的38台姿控发动机也将一路精准护航，使“返地团队”始终保持正确的姿态指向。

最终，“返地团队”携带样本容器以第二宇宙速度回到距离地球几十千米的高度，返回器与轨道器分离。返回器通过大气流减速，通过二次再入技术回到地球，最后降落到我国北方的内蒙古草原上。

整个过程就像一场紧张的接力赛，每一棒都环环相扣，不能有丝毫缺失。 华商报记者 马虎振