嫦娥五号落月挖土...

继12月1日晚嫦娥五号探测器在月球正面风暴洋地区成功着陆后，2日凌晨，嫦娥五号着陆器和上升器组合体已经完成了月球“钻取采样”及封装，目前正在进行“表取采样”。嫦娥五号计划的月面工作时间为两天。

北京青年报记者从国家航天局获悉，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，并传回了着陆影像图。12月1日22时57分，嫦娥五号着陆器和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速度从约1.7公里/秒降为零。其间，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，正式开始了约两天的月面工作——采集月球样品。

据介绍，嫦娥五号在月面自动采样的任务采用表钻结合、多点采样的方式，设计了钻具钻取、机械臂表取两种“挖土”模式。首先完成的是钻具钻取——北京时间12月2日4时53分，嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装；之后将按计划进行表取采样。

看点

600公里外“全自主跳伞”

在经历了为期一周的地月转移、近月制动、环月飞行之旅后，12月1日，嫦娥五号着陆器和上升器组合体终于成功在月面预定区域软着陆。

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，这稳稳的一落看似轻盈轻松，却蕴藏着嫦娥五号探测器抓总研制单位——中国航天科技集团五院的众多智慧和积淀。

落月只有一次机会

边飞行边找寻落点

在距月面1.5公里时，嫦娥五号利用光学成像敏感器进行粗避障，剔除大型障碍物；距月面仅百米时，嫦娥五号上的备用激光三维成像敏感器进行精确避障，精准识别选好落点。

一边下降一边避障，待嫦娥五号飞到选定着陆点后，一个侧身开始垂直下降，并在距离月面较近时关闭发动机、自由落体……

着陆腿缓冲着陆！至此，嫦娥五号完美落月！

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”的过程。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，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。可以说，落月的过程就是边飞行边找寻落点，在15分钟内完成约600公里外的“全程自主跳伞”。

为了实现“选址正确，落得准确”，嫦娥五号采用了中国航天科技集团五院502所已经在嫦娥三号和四号上应用的“粗精接力避障”方式，落月分为三步走：

在502所研制的制导导航与控制（GNC）系统指挥下，着陆器和上升器组合体先是大推力反向制动快速减速，然后快速调整姿态，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”。

然后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”。

最后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，再利用着陆腿的缓冲实现软着陆。

拥有自主知识产权

嫦娥五号“大腿”显身手

落月的关键在于“平稳”二字。而落月的技术难题之一，就是嫦娥五号着陆器和上升器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。着陆缓冲机构，通俗地说就是嫦娥五号的“腿”。

这四条缓冲、支撑一体化的“腿”可不一般，它们来自机构分系统团队的精心设计、巧手研制，更来源于嫦娥三号、嫦娥四号的完美基因。

据介绍，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、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了30%，但机构重量指标却减少了5%，这为研制团队带来了不小的难题。

面临减重的难关，研制团队反复迭代，每次修改完设计，讨论时一旦发现新的减重突破口，又毫不犹豫地再次推翻设计、继续修改，最终达到了设计指标，确保了嫦娥五号稳定可靠地完成与月球的亲密“拥抱”。

“闭眼睁眼”躲避月尘

定向天线轻便又可靠

嫦娥五号的落月过程中还有两个精妙的设计。

首先，虽然表面上看是着陆器“背着”上升器软着陆到了月面上，但实际上整个落月过程中，着陆器GNC系统的工作和智能自主的指挥过程都借助了“外脑”和“外眼”：“外脑”是上升器月面起飞时要用的“最强大脑”中央控制计算机，“外眼”则是通过“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。

其次，由于距离月面较近时主发动机“激起”的月尘污染星敏感器，从而影响上升器月面起飞，，所以科研人员专门设计了盖子，在距离月面一定的高度时把星敏感器的镜头盖起来，待落月后月尘散去，再通知星敏感器把盖子打开，这“一睁眼一闭眼”之间，着陆器和上升器组合体已经顺利着陆在月亮之上了。

38万公里外的嫦娥五号正经历着什么样的考验？所有信息都需通过着陆器和上升器组合体的一口小小的“锅”来时时传送遥测数据。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。五院总体设计部设计的定向天线包含了反射面天线辐射器、双轴驱动机构。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。

据介绍，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。

揭秘

“嫦娥”奔月带了哪些“装备”？