原標題：嫦娥五號昨晚落月 驚險14分鐘背后有哪些“黑科技”,？

（記者倪偉）12月1日23時11分,，嫦娥五號探測器成功著陸在月球預選著陸區(qū)，并傳回著陸影像圖,。

22時57分,，嫦娥五號著陸器和上升器組合體從距離月面約15公里處開始動力下降，7500牛變推力發(fā)動機開機,，逐步將探測器相對月球速度從約1.7公里/秒降為零,。其間，探測器進行快速姿態(tài)調整,，逐漸接近月表,。

此后，探測器進行障礙自動檢測，選定著陸點后,，開始避障下降和緩速垂直下降,，平穩(wěn)著陸于月球正面風暴洋的呂姆克山脈以北地區(qū)，位于月球正面西經(jīng)51.8度,、北緯43.1度附近,。著陸過程中，著陸器配置的降落相機拍攝了著陸區(qū)域影像圖,。

成功著陸后,，著陸器在地面控制下，進行了太陽翼和定向天線展開等狀態(tài)檢查與設置工作,，將正式開始持續(xù)約2天的月面工作,，采集月球樣品。

嫦娥五號動力下降過程中降落相機拍攝的圖像,。供圖/國家航天局

懸停避障自主選好落月點

嫦娥五號落月和近月制動一樣,，都只有一次機會。由于采樣后上升器還需從月面起飛,，落月的過程也是為月面起飛選擇“發(fā)射場”的過程,。

相較于嫦娥三號、四號,，嫦娥五號對于著陸點的位置精度和平整度要求更高,，著陸區(qū)域內不能有太高的凸起，或者太深的凹坑,，坡度也要符合任務要求,。落月的過程就是邊飛行邊找尋落點，這一過程要在15分鐘內完成,。

為了實現(xiàn)“選址正確,、落得準確”，嫦娥五號采用了航天科技集團五院502所研發(fā)的“粗精接力避障”方式,，這一方式已在嫦娥三號和四號上應用,。

分解動作來看，在制導,、導航與控制（GNC）系統(tǒng)的指揮下,，著陸器和上升器組合體先是大推力反向制動快速減速，快速調整姿態(tài),，對預定落區(qū)地形進行拍照識別,，避開大的障礙，實現(xiàn)“粗避障”,。接著,，組合體在距離月面100米高度懸停,，再次進行精確拍照，實現(xiàn)“精避障”,。之后,，再斜向下飄向選定的著陸點，移動到著陸點正上方之后豎直下降,，到距離月面較近時關閉發(fā)動機,，然后利用著陸腿的緩沖實現(xiàn)軟著陸。

嫦娥五號軟著陸后降落相機拍攝的圖像,。供圖/國家航天局

四條“腿”落得穩(wěn),、站得正

落月的關鍵在于平穩(wěn)。嫦娥五號著陸上升組合體在落月時,，撞擊月面會形成較大的沖擊載荷,，必須設計相應的著陸緩沖系統(tǒng)，保證探測器不翻倒,、不陷落,。這是落月的技術難題之一。

著陸緩沖機構,，通俗地說就是嫦娥五號的“腿”,。

這四條緩沖、支撐一體化的“腿”,，由嫦娥五號機構分系統(tǒng)團隊研制,，也來自于嫦娥三號、嫦娥四號的經(jīng)驗,。著陸緩沖機構具有完全自主知識產(chǎn)權的“偏置收攏,、自我壓緊”式方案，保證了收攏簡單,、展開可靠,。

與嫦娥三號的著陸緩沖設計方案相比,，由于任務難度增加,，嫦娥五號著陸緩沖能力要求提高了30%，但重量卻減少了5%,。

上升器的“大腦”和“眼睛”協(xié)助降落

表面上看,，嫦娥五號落月過程，就是著陸器“背著”上升器著陸,。但實際上,，落月過程中上升器也沒閑著。

著陸器借助了上升器的“大腦”和“眼睛”,，分別是上升器中央控制計算機和星敏感器,。前者也是上升器月面起飛時要用的“大腦”，后者可以通過“看星星”確定自己的姿態(tài)。

這是設計人員根據(jù)“上升器全程陪同著陸器”的實際想出的妙招,，既節(jié)約了成本又減輕了重量,。將著陸所需的載荷，分散給著陸器和上升器,，同時實現(xiàn)一套設備多個功能,。

距離月面較近時，主發(fā)動機激起的月塵會污染星敏感器,，從而影響上升器月面起飛,。所以設計人員專門設計了一個蓋子，在距離月面一定的高度時,，把星敏感器的鏡頭蓋起來,，待落月之后月塵散去，再打開蓋子,。

嫦娥五號著陸器和上升器組合體成功軟著陸示意圖,。供圖/國家航天局

靈活轉動的“鍋”保證不失聯(lián)

38萬公里外的嫦娥五號正經(jīng)歷什么樣的考驗？著陸上升組合體上一口小小的“鍋”,，時時傳送著所有的遙測數(shù)據(jù),。這個“小鍋”就是定向天線——將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娴陌l(fā)射轉換裝置。

從月球把數(shù)據(jù)發(fā)送回地球,，通信的距離相比地面手機通信遠了幾萬倍,，需要采取特殊的對地定向天線。航天科技集團五院總體設計部設計的定向天線,，擁有雙軸驅動機構,。雙軸驅動機構就像人的肩關節(jié)、肘關節(jié),，驅動天線轉動,，確保“小鍋”始終對準地面,。

新京報記者倪偉