上升器与轨迹器回来器组合体完结交会对接。 新华社发
轨返组合体与上升器别离后模拟图。 新华社发
记者从国家航天局得悉，12月6日5时42分，嫦娥五号上升器成功与轨迹器回来器组合体交会对接，并于6时12分将月球样品容器安全搬运至回来器中。这是我国航天器初次完结月球轨迹交会对接。
专家介绍，从上升器进入环月飞翔轨迹开端，经过长途扶引和近程自主操控，轨迹器回来器组合体逐渐接近上升器，以抱爪的方法捕获上升器，完结交会对接。
12月6日12时35分，嫦娥五号轨迹器回来器组合体与上升器成功别离，进入环月等候阶段，预备择机回来地球。
嫦娥五号月轨上交会对接的暗地亮点
12月6日清晨，嫦娥五号上升器成功与轨迹器回来器组合体交会对接，并将月球样品容器安全搬运至回来器中。这是我国航天器初次完结月球轨迹交会对接。其间，经过长途扶引和近程自主操控，轨迹器回来器组合体逐渐接近上升器，以抱爪的方法捕获上升器，完结交会对接。那么，什么是“抱爪方法”?此次交会对接又有哪些亮点?
规划理念国际创始
“抱爪组织具有分量轻、捕获牢靠、结构简略、对接精度高级长处。因而，咱们在嫦娥五号上选用了抱爪式对接组织，经过添加连杆棘爪式搬运组织，完结了对接与主动搬运功用的一体化，这些规划理念都是国际创始。”中国航天科技集团八院嫦娥五号探测器副总指挥张玉花说。
“所谓的抱爪，形象地说，就像咱们手握棍子的动作，两个方向一用力，就能够把棍子牢牢地握在手中。”中国航天科技集团八院嫦娥五号轨迹器技能副总担任人胡震宇介绍，探测器选用的对接组织便是由3套K形抱爪构成的，当上升器接近时，只需对准衔接面上的3根连杆，将抱爪收紧，就能够完结两器的紧密衔接。
捕获、收拢、搬运，看似简略的进程，但在38万公里之外高速运转的飞翔器上完结却没有那么简略。
“月球轨迹相对于地球轨迹有时延，时刻走廊较小，这就对时效性要求十分高，有必要趁热打铁完结对接与搬运使命。”中国航天科技集团八院对接组织与样品搬运分系统技能担任人刘仲解说：“对接全进程要在21秒内完结，1秒捕获、10秒校对、10秒锁紧。为此咱们做了35项毛病预案，从发动开端到交会对接，悉数选用主动操控。”
“对接帮手”牢靠给力
此次，由中国航天科工集团二院25所研发的嫦娥五号交会对接微波雷达，作为中远间隔丈量的“帮手”，成功引导完结了嫦娥五号的交会对接使命。
微波雷达是一组成对产品，由雷达主机和应对机组成，别离安装在嫦娥五号的轨迹器和上升器上。当轨迹器、上升器相距约100公里时，微波雷达开端作业，不断为导航操控分系统供给两航天器之间的相对运动参数，并进行双向通讯，两航天器依据雷达信号调整飞翔姿势，直至轨迹器上的对接组织捕获、确定上升器。随后，上升器中的月壤样品搬运至回来器中。
交会对接微波雷达总工程师孙武介绍，此前的使命中，我国航天器在近地轨迹进行过屡次交会对接，都应用了该微波雷达，优异的体现证明，我国现已成功把握交会对接技能。但不同的是，这次交会对接是在38万公里之外的月球轨迹，难度更大。
“与近地轨迹比较，月球轨迹环境更杂乱，要战胜月球引力影响，所以主动交会对接对微波雷达提出的要求极为严苛。为此，研发团队霸占了一系列关键技能。”孙武说。
嫦娥五号的轨迹器和上升器交会对接，是体量相差巨大的“大追小”杂乱受力进程，需求微波雷达的测角精度更高。微波雷达项目主任规划师贺中琴介绍，微波雷达首要作用在100公里到20米的中长途规模，精度的进步大幅提升了精准对接的胜算。
此外，装有对接用应对机的上升器在落月时不免构成扬尘，这些肉眼不行见的搅扰将会严重影响测角精度。
为确保安全度过月球之旅，规划师们在应对机上安装了特别资料制成的防尘罩，“就像戴上了护目镜，嫦娥的‘千里眼’就不会变成近视眼。”25所规划师纪博说。
减轻每一克分量都含义严重
事实上，25所研发团队为这次交会对接打造的微波雷达，不仅是“千里眼”，更是“顺风耳”，晋级后的它更细巧、更强壮、更牢靠。
微波雷达在确保交会对接丈量“本职作业”的一起，还开发了航天器之间双向空空通讯的“第二职业”，从雷达与应对机之间“一问一答”的传输方法，晋级至轨迹器与上升器之间的“交流对话”，完结了遥控指令和遥测参数的双向传输。
“曾经就像老师上课点名，雷达发消息，应对机答到。现在，它们还要担任上升器和轨迹器之间的信息传递。”贺中琴说。
一起，在此前交会对接微波雷达现已完结减重一半的基础上，这次又进一步展开了轻量化改善。“每一克分量的减轻，对嫦娥五号使命的含义都是严重的。”孙武说。
“硬核大片”背面的“太空摄影师”
6日6时许，在38万公里外的环月轨迹，航天器上的镜头明晰地记载了嫦娥五号上升器带着月壤样品与轨返组合体的交会对接进程。 这张“硬核大片”背面的太空摄影师，是中国航天科技集团八院操控所研发的红外及可见光双谱段监督相机。
八院操控所光学导航专家郑循江介绍，该相机首要记载嫦娥五号轨迹器与上升器的交会对接进程，以及轨迹器与着陆器/上升器组合体别离、与支撑舱别离进程，集红外和可见光成像于一体。红外和可见光传感器经各自的光学镜头，获取图画数据，依据遥控指令的要求，可在六种拍照形式中自在切换，完结红外和可见光别离或一起成像。
“相当于给一般相机加了一个夜视仪，即便交会对接进程发生在月背，承受不到太阳光照，咱们也能够经过红外相机记载下全进程，确保全地利、全光照条件下记载交会对接进程。”郑循江说。
