原標(biāo)題：嫦娥五號(hào)昨晚落月 驚險(xiǎn)14分鐘背后有哪些“黑科技”,？

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

22時(shí)57分,，嫦娥五號(hào)著陸器和上升器組合體從距離月面約15公里處開(kāi)始動(dòng)力下降，7500牛變推力發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī),，逐步將探測(cè)器相對(duì)月球速度從約1.7公里/秒降為零,。其間，探測(cè)器進(jìn)行快速姿態(tài)調(diào)整，逐漸接近月表,。

此后,，探測(cè)器進(jìn)行障礙自動(dòng)檢測(cè)，選定著陸點(diǎn)后,，開(kāi)始避障下降和緩速垂直下降,，平穩(wěn)著陸于月球正面風(fēng)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(guò)程中，著陸器配置的降落相機(jī)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(jìn)行了太陽(yáng)翼和定向天線(xiàn)展開(kāi)等狀態(tài)檢查與設(shè)置工作,，將正式開(kāi)始持續(xù)約2天的月面工作,，采集月球樣品。

嫦娥五號(hào)動(dòng)力下降過(guò)程中降落相機(jī)拍攝的圖像,。供圖/國(guó)家航天局

懸停避障自主選好落月點(diǎn)

嫦娥五號(hào)落月和近月制動(dòng)一樣,，都只有一次機(jī)會(huì)。由于采樣后上升器還需從月面起飛,，落月的過(guò)程也是為月面起飛選擇“發(fā)射場(chǎng)”的過(guò)程,。

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

為了實(shí)現(xiàn)“選址正確,、落得準(zhǔn)確”，嫦娥五號(hào)采用了航天科技集團(tuán)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(hào)和四號(hào)上應(yīng)用,。

分解動(dòng)作來(lái)看，在制導(dǎo),、導(dǎo)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(dòng)快速減速，快速調(diào)整姿態(tài),，對(duì)預(yù)定落區(qū)地形進(jìn)行拍照識(shí)別,，避開(kāi)大的障礙,，實(shí)現(xiàn)“粗避障”。接著,，組合體在距離月面100米高度懸停,，再次進(jìn)行精確拍照，實(shí)現(xiàn)“精避障”,。之后,，再斜向下飄向選定的著陸點(diǎn)，移動(dòng)到著陸點(diǎn)正上方之后豎直下降,，到距離月面較近時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),，然后利用著陸腿的緩沖實(shí)現(xiàn)軟著陸。

嫦娥五號(hào)軟著陸后降落相機(jī)拍攝的圖像,。供圖/國(guó)家航天局

四條“腿”落得穩(wěn),、站得正

落月的關(guān)鍵在于平穩(wěn)。嫦娥五號(hào)著陸上升組合體在落月時(shí),，撞擊月面會(huì)形成較大的沖擊載荷,，必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的著陸緩沖系統(tǒng)，保證探測(cè)器不翻倒,、不陷落,。這是落月的技術(shù)難題之一。

著陸緩沖機(jī)構(gòu),，通俗地說(shuō)就是嫦娥五號(hào)的“腿”,。

這四條緩沖、支撐一體化的“腿”,，由嫦娥五號(hào)機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)研制,，也來(lái)自于嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)的經(jīng)驗(yàn),。著陸緩沖機(jī)構(gòu)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，保證了收攏簡(jiǎn)單,、展開(kāi)可靠,。

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)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(hào)落月過(guò)程，就是著陸器“背著”上升器著陸,。但實(shí)際上,，落月過(guò)程中上升器也沒(méi)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(jì)算機(jī)和星敏感器,。前者也是上升器月面起飛時(shí)要用的“大腦”,，后者可以通過(guò)“看星星”確定自己的姿態(tài)。

這是設(shè)計(jì)人員根據(jù)“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,。將著陸所需的載荷，分散給著陸器和上升器,，同時(shí)實(shí)現(xiàn)一套設(shè)備多個(gè)功能,。

距離月面較近時(shí)，主發(fā)動(dòng)機(jī)激起的月塵會(huì)污染星敏感器,，從而影響上升器月面起飛,。所以設(shè)計(jì)人員專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一個(gè)蓋子，在距離月面一定的高度時(shí),，把星敏感器的鏡頭蓋起來(lái),，待落月之后月塵散去，再打開(kāi)蓋子,。

嫦娥五號(hào)著陸器和上升器組合體成功軟著陸示意圖,。供圖/國(guó)家航天局

靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的“鍋”保證不失聯(lián)

38萬(wàn)公里外的嫦娥五號(hào)正經(jīng)歷什么樣的考驗(yàn)？著陸上升組合體上一口小小的“鍋”,，時(shí)時(shí)傳送著所有的遙測(cè)數(shù)據(jù),。這個(gè)“小鍋”就是定向天線(xiàn)——將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娴陌l(fā)射轉(zhuǎn)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(jī)通信遠(yuǎn)了幾萬(wàn)倍,，需要采取特殊的對(duì)地定向天線(xiàn)。航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部設(shè)計(jì)的定向天線(xiàn),，擁有雙軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),。雙軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)就像人的肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié),，驅(qū)動(dòng)天線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng),，確保“小鍋”始終對(duì)準(zhǔn)地面,。

新京報(bào)記者倪偉