過(guò)程中的“剎車(chē)指令員”。
中國(guó)航天科工集團(tuán)研制專(zhuān)家告訴記者，落月開(kāi)始后，置于嫦娥五號(hào)底部的γ關(guān)機(jī)敏感器便實(shí)時(shí)測(cè)量著探測(cè)器與月面的距離。當(dāng)嫦娥五號(hào)落到距月面不足5米高度時(shí)，該設(shè)備發(fā)出關(guān)機(jī)指令，關(guān)閉軌控和姿控發(fā)動(dòng)機(jī)。這一瞬間，決定著落月任務(wù)的成敗。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)反推力的撤離，嫦娥五號(hào)得以翩然落月。
嫦娥五號(hào)4條“腿”不一般
落月的關(guān)鍵在于平穩(wěn)。
據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)五院專(zhuān)家介紹，離開(kāi)了發(fā)動(dòng)機(jī)的反推，嫦娥五號(hào)是以自由落體形式著陸的。雖然月球引力較小，降落高度也不高，但撞擊月面時(shí)仍會(huì)形成一定沖擊載荷。
這就需要著陸緩沖系統(tǒng)發(fā)揮作用，吸收著陸時(shí)的沖擊載荷，同時(shí)保證探測(cè)器“不翻倒”“不陷落”。著陸緩沖機(jī)構(gòu)，就是嫦娥五號(hào)的“腿”。
彭兢表示，與嫦娥三號(hào)的著陸緩沖設(shè)計(jì)方案相比，由于任務(wù)難度增加，嫦娥五號(hào)任務(wù)的著陸緩沖能力要求提高了30%，但機(jī)構(gòu)重量指標(biāo)卻減少了5%。
按照他的說(shuō)法，嫦娥五號(hào)的“腿”繼承了嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)的良好基因，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“偏置收攏、自我壓緊”式方案，保證收攏簡(jiǎn)單、展開(kāi)可靠，解決了著陸緩沖、著陸穩(wěn)定性等多方面問(wèn)題，確保嫦娥五號(hào)穩(wěn)定可靠地完成與月球的“親密擁抱”。
“天黑請(qǐng)閉眼”
鮮為人知的是，在降落過(guò)程中，嫦娥五號(hào)著陸上升組合體距離月面較近時(shí)，主發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)激起月塵，容易觸發(fā)月塵污染星敏感器，從而影響上升器后續(xù)的月面起飛。
中國(guó)航天科技集團(tuán)五院502所專(zhuān)家告訴記者，為了不讓月塵“迷了上升器的漂亮眼睛”，科研人員特別設(shè)計(jì)了一個(gè)蓋子。在距離月面一定高度時(shí)把星敏感器的鏡頭蓋起來(lái)，待落月之后月塵散去，再通知星敏感器把蓋子打開(kāi)。
這“一睜一閉”之間，著陸器和上升器組合體已經(jīng)順利著陸在月亮之上。這一過(guò)程被科研人員稱(chēng)為“天黑請(qǐng)閉眼”。
嫦娥五號(hào)落月過(guò)程中，還有一些鮮為人知的精妙設(shè)計(jì)。從表面看，是著陸器“托著”上升器降落到月面，而實(shí)際上，著陸器上制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)的工作，卻受助于上升器上的中央控制計(jì)算機(jī)和星敏感器。中央控制計(jì)算機(jī)是上升器在月面起飛時(shí)要用的“最強(qiáng)大腦”，星敏感器則能讓上升器通過(guò)“看星星”確定自己的姿態(tài)。
這樣的合作，是設(shè)計(jì)人員結(jié)合“上升器全程陪同著陸器”的實(shí)際想出的妙招，既節(jié)約了成本，又減輕了重量。
定向天線(xiàn)“一線(xiàn)牽”
整個(gè)落月過(guò)程牽動(dòng)國(guó)人的神經(jīng)，38萬(wàn)公里外的嫦娥五號(hào)正經(jīng)歷著什么樣的考驗(yàn)？所有的信息，都需通過(guò)著陸上升組合體的一口小小的“鍋”來(lái)傳送遙測(cè)數(shù)據(jù)。這個(gè)“小鍋”就是定向天線(xiàn)——把探測(cè)器上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娴陌l(fā)射轉(zhuǎn)換裝置。
中國(guó)航天科技集團(tuán)五院專(zhuān)家表示，相比地面上的手機(jī)，地月通信距離遠(yuǎn)了幾萬(wàn)倍，數(shù)據(jù)發(fā)送需要采用特殊的對(duì)地定向天線(xiàn)。由五院總體設(shè)計(jì)部設(shè)計(jì)的定向天線(xiàn)采用雙軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，就像人的肩肘關(guān)節(jié)，能讓反射面天線(xiàn)輻射器靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，始終對(duì)準(zhǔn)地面，向地球傳送嫦娥五號(hào)落月的遙測(cè)數(shù)據(jù)。
嫦娥五號(hào)任務(wù)被認(rèn)為是我國(guó)目前技術(shù)難度最大、系統(tǒng)組成最復(fù)雜的航天任務(wù)之一。成功著陸在月球表面后，嫦娥五號(hào)探測(cè)器將開(kāi)展為期約兩天的月面工作，“使出渾身解數(shù)”采集約兩千克月球樣本，有望實(shí)現(xiàn)我國(guó)首次地外天體采樣。
“我們的目標(biāo)是兩千克，經(jīng)過(guò)論證，兩千克是數(shù)量上不算少，工程上可實(shí)現(xiàn)?！眹?guó)家航天局探月與航天工程中心副主任、嫦娥五號(hào)任務(wù)新聞發(fā)言人裴照宇說(shuō)，“但是作為對(duì)這次任務(wù)的考核，我們的目標(biāo)是采樣返回，采到樣品、返回地球，就是成功。不管帶回多少，都是成功?！?/span>