2020年12月1日,嫦娥五号探测器的着陆上升组合体历经主动减速、快速调整、接近、悬停避障、缓速下降和自由下落阶段,成功完成在月面预定区域的软着陆。这轻盈、稳健的一落,蕴藏着无数航天人的智慧和心血。对于嫦娥五号来说,落月只有一次机会,必须一次成功。相比嫦娥三号、四号,嫦娥五号对于着陆点的位置精度和平整度要求是空前的。
简单说,它是一边飞行一边寻找落点,如同一次从600公里外开始、在15分钟内完成的自主“跳伞”。为了实现“选址正确、落得准确”,嫦娥五号采用了已经在嫦娥三号和四号上成功应用的“粗精接力避障”方式。GNC系统在进行决策时,离不开各种数据支持。由五院西安分院研制的微波测距测速敏感器,如同一双明亮的眼睛,感知着嫦娥五号的落月路径,并向决策“大脑”传递信息。发动机为嫦娥五号安全落月提供了动力保障。
不过,靠普通宇航发动机,是无法完成月面安全软着陆任务的。嫦娥五号落月最后阶段的发动机关机,需要有精准的指令。中国航天科工集团研制的γ关机敏感器,就是落月过程中的“刹车指令员”,责任重大。离开了发动机的反推,嫦娥五号是以自由落体形式着陆的。虽然月球引力较小,降落高度也不高,但撞击月面时仍会形成一定冲击载荷。这就需要着陆缓冲系统发挥作用,吸收着陆时的冲击载荷,同时保证探测器不翻倒、不陷落。
嫦娥五号落月过程中,还有一些鲜为人知的精妙设计。远在38万公里外经历生死考验的嫦娥五号,一举一动都令国人牵挂。好在通过各种天线和数据传输手段,地面可以跟嫦娥五号保持联系,随时了解它的动态,向它发送指令。