抱抱！我已完成任务，接下来就拜托你们啦……

嫦娥五号采样返回
这一 “大片”般的探月之旅
今天凌晨又成功上演了一段“关键剧情”
距离回家，更近了！

今天凌晨2点多
嫦娥五号上升器和轨返组合体
进入交会对接近程段
接近、捕获、校正、锁紧
5点42分，对接完成

月球轨道交会对接效果图
这是阿波罗计划
最后一次登月48年以来
人类航天器第一次
在月球轨道实施交会对接
同时也是人类航天器
第一次深空轨道的自动交会对接

阿波罗飞船结构，从左到右分别为服务舱、指令舱和登月舱
相比于阿波罗计划中
基于宇航员视觉的手动“微操作”
嫦娥五号的自动交会对接
在技术水平上高出一大截
体现了近半个世纪来人类科技的进步
必将成为人类航天史上
一个标志性的历史时刻
交会对接完成后
样品转移随即展开
上升器上装有约2千克月球样品
的样品容器经过转移机构的拖曳
被移动到返回器当中
随后返回器完成密封
6点12分，样品转移顺利完成

月壤样本自动转移至返回器
这是“沉甸甸”的责任交付
“兄弟，我已完成任务
后面的事就拜托你们啦
一定要带着宝贝平安回家啊！“
值得一提的
今晨这一“关键剧情”的看点
交会对接和样品转移
包括历史时刻的拍摄和回传的关键设备
都是由中国航天科技集团公司
上海航天技术研究院研制的
“上海智慧”“上海制造”
再一次在太空舞台上C位亮相
下面且由话匣君一一道来
交会对接——这回是“抱抱”
交会对接，以往常被形容为“太空之吻”，这次则是“太空相拥”。
简言之，抱抱。

“神舟”“天宫”所用的对接机构学名叫异体同构周边式对接机构，在对接后可形成一个直径约80厘米的通道，并形成气密状态，以便航天员在其中穿行。
“嫦娥”任务目前不用考虑人的因素，无需气密连接，但对于减重要求极为严苛。其重量要减小到周边式对接机构的十五分之一，同时，还要具备样品容器捕获、自动转移功能，重量更轻、精度更高、过程更稳。

轨道器分离支撑舱
在交会对接之前，嫦娥五号轨返组合体按照既定任务流程，完成多次调相机动，并分离支撑舱，露出了前端的对接舱。在交会对接过程中，轨返组合体作为追踪器，上升器则是目标飞行器，前者将主动降轨追踪上升器。

两器远距离微波自主导引效果图
“对接全步骤要在21秒内完成，1秒捕获、10秒校正、10秒锁紧。” 对接机构与样品转移分系统技术负责人刘仲介绍：“为此我们做了35项故障预案，从启动开始到交会对接，全部采用自动控制。”
“我们在嫦娥五号上采用了抱爪式对接机构，具有重量轻、捕获可靠、结构简单、对接精度高等优点，理念是世界首创。”上海航天嫦娥五号探测器副总指挥张玉花介绍说。

抱爪式对接机构
“所谓的抱爪，其实形象地说，就像我们手握棍子的动作，两个方向一用力，就可以把棍子牢牢地握在手中。”嫦娥五号轨道器技术副总负责人胡震宇介绍。探测器采用的对接机构由3套K形抱爪构成，当上升器靠近时，只要对准连接面上的3根连杆，将抱爪收紧，就可以实现两器的紧密连接。

交会对接地面试验
胡震宇透露，在方案确定之前团队曾非常纠结，探月项目状态复杂、继承性较弱，可参考的东西可以说只有“一页纸”。研制过程中，上海航天构建了整机特性测试台、性能测试台、综合测试台、热真空试验台四大测试系统，在地面先后进行了661次对接测试，通过不断地测试、优化，确保万无一失。
刘仲透露：“我们甚至在试验中故意加入小故障，让对接机构自动判别，进行故障排除，确保整个过程一气呵成、稳妥可靠。”
样品转移——有进无退不卡壳
对接完成后，样品转移旋即展开，传递的是宝贵的月球样品，也是沉甸甸的责任。
太空“接力交棒”如何实现“稳、准、快”？上海航天的科研人员曾经设计过9种方案，上升器“推”、轨道器“移”、返回器“拉”各3种。最终，优中选优，确定了一个堪称精妙的设计——连杆棘爪式转移机构。

样品转移装置
胡震宇介绍，“我们利用2套倒三角形构型的棘爪，通过4次伸缩，使得容器逐渐移动到返回器中。这个构形很像我们经常使用的扎带，也有点像鱼骨，相连后就只能单方向传递，只能前进不能后退。”
绝妙的构想要通过匠心巧手，才能变为现实。这次承担大任的，仍然是“大国工匠”王曙群带领的那支金牌团队。具体由谁操刀？上海航天设备制造总厂参考了王曙群对其团队班组成员培养计划，通过启用团队中的骨干力量，以“特级技师 青年技能人员”合力参与总装研制的方法，实现团队“人才复制”。

大国工匠——王曙群
吴骏和顾京海由此成为肩扛重任的主操作手，尤其是吴骏， 2011年参加工作，如今已是新生代“90后”技师的佼佼者。
研制历程，就是闯关的过程。样品转移过程中，系统形成了一个封闭式的微型“隧道”，受到了产品特性的六个自由度的限位限制。吴骏和顾京海在研制中发现，在理论和实际运用中系统的运作出现了偏差。由于六个自由度的限制，让本来就属于弱刚性的结构很容易受到外界压力后产生细微的形变，从而无法满足5微米的横向精度要求，导致样品转移过程中出现“卡壳”。
为解决这一难题，他们对整个系统传送的运动轨迹和路径进行仔细分析后，提出了将限位减少到两个自由度，即左右和旋转的自由度。为此，他们将原本圆孔的限位装置改为“方孔 扁平轴”的限位装置，从而在确保产品装配精度要求的情况下，使得转移机构在运作的过程中能够不走偏，并流畅地完成每一个指令和动作。
经过先后518次样品转移测试，最终各个位置的精度误差均不大于5微米，“卡壳”问题被彻底消除。
太空直播——38万公里一线牵
远在38万公里之外的交会对接过程，飞控大厅里，航天科技人员实时掌握，如同近在眼前。这要归功于上海航天控制所研制的红外及可见光双谱段监视相机，完美呈现轨道器与上升器的“抱抱”过程。
与以往任务搭载的监视相机不同的是，这款相机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像数据，根据遥控指令要求在六种拍摄模式中自由切换，实现红外和可见光分别或同时成像。

此前着上组合体与轨返组合体分离的清晰画面
“这就相当于给普通相机加了一个夜视仪，即使交会对接过程发生在月背，接受不到太阳光照，我们也可以通过红外相机记录下全过程。”控制所光学导航专家郑循江介绍道，“在有光照的情况下，如果光照太强，可见光相机拍摄的照片也可能存在过曝的情况。有了这款双谱段相机，就可确保全天时、全光照条件下记录交会对接过程，也可以让大众从红外镜头的视角看看太空。”
为了带来高清的视觉感受，本次搭载在轨道器上的相机，其可见光谱段分辨率达到2048×2048，红外谱段选用非制冷长红外波段，分辨率为640×480。数据传输成为随之而来的难题。
“就像一条单行道上要承载比平时多两倍的车流，要么会发生事故而停滞不前造成‘死机’，要么就要经过漫长的等待让车辆逐次通行。”产品主管设计师王峰说道，“要避免这种情况，就要从图像、视频压缩技术上下功夫。”

交会对接效果图
团队经过多种尝试最终选择了先插值再压缩的方式，对不同的工作模式，采取不同的压缩算法，利用帧间相关性，提高图像质量，最后将压缩后的数据下传至地面解压恢复。
海量的处理数据，让元器件选用也颇费周章。宇航级器件可靠性高，但运行速度相对较低，无法满足数据处理的需求。为此，设计师经综合考量，选用了工业级高性能8核处理器来提升数据处理速度，探索了一条引民用技术为航天产品所用的技术途径。

此前嫦娥五号上升器月面起飞的
短暂的相聚之后
又将迎来分别
很快嫦娥五号轨道舱
就将与对接舱分离

对接舱与轨道器分离效果图
对接舱连同上升器
将留在环月轨道上
轨道器带着装有样品的返回器
择机踏上回家的旅途

轨返组合体奔向地球效果图
探月大片精彩纷呈
中国航天其他项目也在按部就班
西双版纳紧急通知：小心火箭
今天中午，让我们期待
又一个好消息！
-本文完-
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