軌道器逐漸接近上升器。供圖:國家航天局
軌道器與上升器完成交會對接。供圖:國家航天局
記者從國家航天局獲悉,北京時間12月6日5時42分,嫦娥五號上升器成功與軌道器和返回器組合體交會對接,並於6時12分將樣品容器安全轉移至返回器中。這是我國首次實現月球軌道交會對接。
從上升器進入環月飛行軌道開始,通過遠程導引和近程自主控制,軌道器和返回器組合體逐步靠近上升器,以抱爪的方式捕獲上升器,完成交會對接。
後續,嫦娥五號軌道器和返回器組合體將與上升器分離,擇機返回地球。
等待樣品容器安全轉移至返回器過程中,記者現場抓拍記錄6日6時6分6秒這一瞬間。供圖:我們的太空;拍攝:張文軍
【新聞深一度】交會對接微波雷達助力“太空牽手”
中國航天科工二院25所研製的嫦娥五號交會對接微波雷達,此次作為中遠距離測量的唯一手段,成功引導首次月球軌道無人交會對接。
看得清,更精準
25所研製的微波雷達是一組成對產品,由雷達主機和應答機組成,分別安裝在嫦娥五號探測器的軌道器和上升器上。當軌道器、上升器相距約100公里時,微波雷達開始工作,不斷為導航控制分系統提供兩航天器之間的相對運動參數,並進行雙向空空通信,兩航天器根據雷達提供信號調整飛行姿態,直至軌道器上的對接機構捕獲、鎖定上升器。隨後,上升器中的月壤樣品和容器轉移。
交會對接微波雷達總工程師孫武介紹,此前的載人航天工程任務中,我國航天器在近地軌道進行過多次交會對接,都成功應用了25所微波雷達。不同的是,這次是在距離38萬公里之外的月球軌道,難度更大。
嫦娥五號的軌道器和上升器交會對接,是體量相差巨大的“大追小”複雜受力過程,採用了抱爪式的弱撞擊對接機構。對接要體現“手拉手”。這樣一來,需要微波雷達的精度更高。微波雷達項目的主任設計師賀中琴介紹説,微波雷達主要作用在100公里到20米的中遠程範圍,此次精度的提高大幅提升了精準對接的勝算。
此外,裝有對接用應答機的上升器在落月時難免形成揚塵,這些肉眼不可見的干擾將會嚴重降低測角精度。為確保安全度過月球之旅,25所設計師在應答機上安裝了特殊材料的防塵罩,“就像給‘千里眼’戴上了‘護目鏡’,‘嫦娥’的這雙‘千里眼’,就不會變成‘近視眼’,甚至‘全盲’了。”
會説話,更可靠
孫武説,“我們為這次交會對接打造的,不僅是‘千里眼’,還是‘順風耳’,升級後的它更小巧、更強大、更可靠。”
微波雷達在保證交會對接測量“本職工作”的同時,升級了航天器之間雙向空空通信的“第二職業”,從雷達與應答機之間“一問一答”的傳輸方式,升級至軌道器與上升器之間的“溝通對話”,實現了遙控指令和遙測參數的雙向傳輸。
“以前就像老師上課點名,雷達發消息,應答機答‘到’。而現在它們不僅自己要通話,還要負責上升器和軌道器之間的信息傳遞。”賀中琴説。
同時,在此前“天舟”、“天宮”交會對接微波雷達已經實現減重一半的基礎上,這次再進一步開展了輕量化的改進,將產品重量又減輕了4.4公斤。
作者:餘建斌 馮華 段遜