返回器组 完成交会对接！准备回家！
《我国首次实现月球轨道交会对接 嫦娥五号完成在轨样品转移》。视频来源：新华社视频
北京时间12月6日5时42分，嫦娥五号上升器成功与轨道器和返回器组合体交会对接，并于6时12分将样品容器安全转移至返回器中。这是中国首次实现月球轨道交会对接。
从上升器进入环月飞行轨道开始，通过远程导引和近程自主控制，轨道器和返回器组合体逐步靠近上升器，以抱爪的方式捕获上升器，完成交会对接。
后续，嫦娥五号轨道器和返回器组合体将与上升器分离，择机返回地球。
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图为轨道器逐渐接近上升器。图片来源：国家航天局供图
2吨多小胖子如何“追上”小姑娘？
嫦娥五号手把手教你秘籍
在环月轨道中运行的轨返组合体重达2.3吨左右，怎样顺利和体重仅有400公斤左右的上升器“牵手”成功？来看看嫦娥五号探测器的“专属秘籍”。
“最耐心的等待”
12月1日，嫦娥五号着上组合体与轨返组合体分离，顺利落月，开展“挖土”和封装工作。与此同时，轨返组合体则在环月轨道上继续飞行，安静、耐心地等待与装载月壤的上升器再次见面。重达2.3吨的“小胖子”——轨返组合体一边数着星星，一边算着与“小姑娘”上升器再次见面的日子，在2天时间内完成4次调相控制，在距离月表200X 200公里的圆形轨道上完成长跑。
“最亲近的沟通”
体重有800公斤左右的“小姑娘”——上升器在上升过程中成功“瘦身”到400公斤左右，以更苗条的身姿冲入15 X 180公里的环月椭圆轨道，通过与轨返组合体之间巧妙的沟通方式——远程导引，进行四次轨道控制，进入到210 X 210公里的环月圆轨道上，在预定的交班点停留在轨返组合体的前方50公里处。在进入到交班点后的4个小时，轨返组合体就开始用更加亲近的沟通方式——近程导引与上升器进行沟通，双方通过自己携带的敏感器，即微波雷达互换信息，轨返组合体开始主动向上升器靠近。
“最冷静的心态”
嫦娥五号轨返组合体为自己设置了4个停泊点，分别来观察自身与上升器的姿态和状态，是否一切是按照预期方案进行，50公里、5公里、1公里、100米，每一次停泊观察都是对最终靠近时间和地点的精确把握。越到最后，轨返组合体反而更加冷静，飞快进行精准计算和调整。
“最深厚的实力”
【 返回器组|完成交会对接！准备回家！】嫦娥五号轨返组合体能有如此能力，来源于中国航天科技集团五院研制团队对交会对接任务的功力积累。在中国的太空探索历程中，近地轨道交会对接技术正在快速地进步。
2012年6月，神舟九号与天宫一号对接成功，标志着中国首次载人交会对接任务的成功，2013年6月，神舟十号与天宫一号顺利进行了一次自动交会对接和一次航天员手控交会对接……这些都标志着中国近地轨道交会对接技术的成熟。
飞船是在近地轨道上完成与空间站的交会对接，通信距离相对较近，并且能够得到导航卫星的定位帮助，地面控制的精度更高。而此次嫦娥五号轨返组合体要在距离地球38万公里的环月轨道上追逐上升器，这就对控制系统提出了更高的要求。轨道返回组合体要能够适应更大的偏差，在没有任何干预的情况下全自主地做出向“心仪对象”靠近的各个决策，这不仅是国内首次，更是国际首次。
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轨道器与上升器完成交会对接。图片来源：国家航天局
从“太空之吻”到“月轨相拥”
嫦娥五号新对接方式世界首创
国际空间站里，主要依靠对接机构来实现更大吨位的飞行器的组装。载人航天使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通道，方便航天员在其中穿行。与载人航天对接机构不同，嫦娥五号探测器采用了抱爪式对接机构方案，从“太空之吻”变成“月轨相拥”。
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，抱爪机构具有重量轻、捕获可靠、结构简单、对接精度高等优点，嫦娥五号采用了抱爪式对接机构，通过增加连杆棘爪式转移机构，实现了对接与自动转移功能的一体化，这些设计理念都是世界首创。
“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。
看似简单的过程，但要在38万公里之外高速运行的飞行器上实现，却远没有那么简单。“月球轨道相对于地球轨道有时延，时间走廊较小，这就对时效性要求非常高，必须一气呵成完成对接与转移任务”，对接机构与样品转移分系统技术负责人刘仲解释说。他表示，对接全步骤要在21秒内完成，1秒捕获、10秒校正、10秒锁紧。为此研制人员做了35项故障预案，从启动开始到交会对接，全部采用自动控制。
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