嫦娥五號(hào)軌返組合體將擇機(jī)返回地球　　目前已進(jìn)入環(huán)月等待階段；我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)月球軌道交會(huì)對(duì)接，月球樣品容器轉(zhuǎn)移至返回器

分離后軌返組合體軌道模擬圖。

　　記者從國(guó)家航天局獲悉，12月6日12時(shí)35分，嫦娥五號(hào)軌返組合體與上升器成功分離，進(jìn)入環(huán)月等待階段，將擇機(jī)返回地球。北京時(shí)間12月6日5時(shí)42分，嫦娥五號(hào)上升器成功與軌道器和返回器組合體交會(huì)對(duì)接，并于6時(shí)12分將樣品容器安全轉(zhuǎn)移至返回器中。這是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)月球軌道交會(huì)對(duì)接。從上升器進(jìn)入環(huán)月飛行軌道開始，通過遠(yuǎn)程導(dǎo)引和近程自主控制，軌道器和返回器組合體逐步靠近上升器，以抱爪方式捕獲上升器，完成交會(huì)對(duì)接。

　　■ 釋疑

　　嫦五對(duì)接為何采用抱爪方式？為何21秒完成？

　　12月3日晚，嫦娥五號(hào)上升器進(jìn)入環(huán)月軌道后，下一步任務(wù)就是交會(huì)對(duì)接，然后將樣品轉(zhuǎn)移到返回器，由返回器帶回地球。

　　這一過程對(duì)探測(cè)器的自主要求非常高。與神舟飛船與天宮一號(hào)、二號(hào)在近地軌道的交會(huì)對(duì)接不同，嫦娥五號(hào)月球軌道的交會(huì)對(duì)接機(jī)構(gòu)非常小，精度要求更高，如太空“穿針”，而且無法利用衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)提供支持。

　　載人航天使用的對(duì)接機(jī)構(gòu)學(xué)名叫異體同構(gòu)周邊式對(duì)接機(jī)構(gòu)，在對(duì)接后可形成一個(gè)80厘米左右的通道，方便航天員在其中穿行。而與近地軌道的任務(wù)不同，月球探測(cè)對(duì)探測(cè)器的質(zhì)量和空間有嚴(yán)苛限制，嫦娥五號(hào)的對(duì)接機(jī)構(gòu)必須做到小而精，其重量要減小到周邊式對(duì)接機(jī)構(gòu)的十五分之一。

　　“抱爪機(jī)構(gòu)具有重量輕、捕獲可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)接精度高等優(yōu)點(diǎn)。因此，我們?cè)阪隙鹞逄?hào)上采用了抱爪式對(duì)接機(jī)構(gòu)，通過增加連桿棘爪式轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)接與自動(dòng)轉(zhuǎn)移功能的一體化，這些設(shè)計(jì)理念都是世界首創(chuàng)?！敝袊?guó)航天科技集團(tuán)有限公司八院嫦娥五號(hào)探測(cè)器副總指揮張玉花介紹。

　　“所謂的抱爪，其實(shí)形象地說，就像我們手握棍子的動(dòng)作，兩個(gè)方向一用力，就可以把棍子牢牢地握在手中?！辨隙鹞逄?hào)軌道器技術(shù)副總負(fù)責(zé)人胡震宇介紹。探測(cè)器采用的對(duì)接機(jī)構(gòu)就是由3套K形抱爪構(gòu)成的，當(dāng)上升器靠近時(shí)，只要對(duì)準(zhǔn)連接面上的3根連桿，將抱爪收緊，就可以實(shí)現(xiàn)兩器的緊密連接。

　　對(duì)接完成后，還要進(jìn)行一個(gè)重要?jiǎng)幼?，將上升器裝有月壤的樣品容器轉(zhuǎn)移到返回器中。捕獲、收攏、轉(zhuǎn)移，看似簡(jiǎn)單的過程，在38萬公里之外高速運(yùn)行的飛行器上，每一步操作都帶著風(fēng)險(xiǎn)。

　　航天科技集團(tuán)八院對(duì)接機(jī)構(gòu)與樣品轉(zhuǎn)移分系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹，對(duì)接全步驟要在21秒內(nèi)完成，1秒捕獲、10秒校正、10秒鎖緊。為此做了35項(xiàng)故障預(yù)案，全部采用自動(dòng)控制。

　　值得注意的是，順利完成月面交會(huì)對(duì)接，意義超出此次任務(wù)，還將在載人登月上派上用場(chǎng)。嫦娥五號(hào)四個(gè)器的構(gòu)造設(shè)計(jì)，與美國(guó)阿波羅載人登月任務(wù)的構(gòu)造有相似性。中國(guó)探月工程副總設(shè)計(jì)師于登云此前表示，嫦娥五號(hào)將為將來載人登月做技術(shù)驗(yàn)證，載人登月必然要在月球軌道交會(huì)對(duì)接，這是最安全也最經(jīng)濟(jì)的方式。

　　追問1

　　返回中還有哪些關(guān)鍵動(dòng)作？

　　嫦娥五號(hào)任務(wù)被稱為我國(guó)迄今最復(fù)雜的航天任務(wù)之一，一共要經(jīng)歷11個(gè)階段：發(fā)射入軌、地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行、著陸下降、月面工作、月面上升、交會(huì)對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移、環(huán)月等待、月地轉(zhuǎn)移、再入回收。目前11步已經(jīng)完成了8步，進(jìn)入環(huán)月等待階段。

　　6日，轉(zhuǎn)移完樣品的上升器將與軌道返回組合體分離，完成使命，留在月球軌道上。在環(huán)月等待階段，軌道器和返回器組合體將進(jìn)入月地入射點(diǎn)，等待月地入射窗口的到來，做好返回地球的準(zhǔn)備。

　　月地轉(zhuǎn)移階段也是距離最遠(yuǎn)的一段旅程，要從38萬公里外的月球返回地球附近。軌道返回組合體將帶著采樣產(chǎn)品從月球歸來，經(jīng)歷多次中途修正，在距離地球5000公里高度處，軌道器和返回器分離，返回器獨(dú)自完成最后一段路程。

　　最后的再入回收階段十分關(guān)鍵。雖然我國(guó)神舟飛船返回艙已經(jīng)多次成功返回，但此次返回有所不同，難度在于速度過高。返回器從38萬公里外長(zhǎng)途奔襲歸來，速度達(dá)到第二宇宙速度，如果沒有及時(shí)減速，有可能撞毀。

　　因此，科研人員為它設(shè)計(jì)了一個(gè)“打水漂”的返回方式。返回器首先以第二宇宙速度沖向地球，在進(jìn)入地球大氣后，很快又跳出來，然后再次進(jìn)入大氣層。一出一進(jìn)之間，就順利實(shí)現(xiàn)了減速，像神舟飛船返回艙一樣，以第一宇宙速度降落，打開降落傘，平穩(wěn)安全地落在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場(chǎng)預(yù)定地點(diǎn)。

　　追問2

　　“太空快遞”已攬收 嫦五還有幾天能回家？

　　12月1日23時(shí)11分，嫦娥五號(hào)著陸器與上升器著陸；2日22時(shí)，完成采樣和封裝；3日23時(shí)10分，上升器點(diǎn)火起飛；6日5時(shí)42分，上升器與軌道器和返回器組合體交會(huì)對(duì)接；6時(shí)12分，月球樣品容器轉(zhuǎn)移至返回器。

　　不到5天的時(shí)間里，嫦娥五號(hào)已經(jīng)完成了此次任務(wù)中最關(guān)鍵的任務(wù)，效率驚人。根據(jù)官方消息，嫦娥五號(hào)著陸區(qū)域條件較好，采樣工作因此比預(yù)計(jì)的順利很多，自動(dòng)采樣任務(wù)僅用19個(gè)小時(shí)，這比預(yù)期時(shí)間提前了。

　　根據(jù)航天科技集團(tuán)消息，嫦娥五號(hào)任務(wù)總共歷時(shí)23天，從11月24日凌晨發(fā)射到12月6日，已經(jīng)過去13天。

　　新京報(bào)記者 倪偉

　　本版圖片/國(guó)家航天局