导航 没有卫星导航，嫦娥五号如何跨越38万公里交会？关键技术给力
昨夜今晨，嫦娥五号完成了里程碑式的重要任务，在距离地球38万公里的月球轨道成功实现了飞行器精准对接。上升器和轨返组合成功交会，并且已经完成了样本转移任务，接下来等待时机返回地球就可以了。那么在没有卫星导航资源支持，和地球控制中心有2秒左右通信时延的情况下，它是如何做到的呢？
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首次月球轨道对接，特制微波雷达立大功对接技术是嫦娥五号任务中“四大关键技术”之一，而最为关键的是在没有卫星导航支持的情况下，科学家们为其特别研制了微波雷达装置，作为对接任务测量对准的唯一手段。为什么说特别呢？因为，虽然我们在之前的“天舟”、“天宫”对接活动中也使用了该项技术，但是那时是在地球轨道，即有卫星导航，通信保障手段也较多。而月球轨道交会之所以特殊，主要是引力环境与地球轨道不同。
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激光雷达技术虽然有以前“五战五捷”辉煌岁月，但是还需要克服很多问题。首先，就是轻量化的“减肥”就意味着要更小的体积来实现更多的功能。对接微波雷达是一组成对产品，由雷达主机和应答机组成，分别安装在嫦娥五号探测器的轨道器和上升器上。我们知道上升器是要登录到月球的，少1克重量，就能多1克有效载荷。此前“天舟”、“天宫”交会对接任务中，我们的微波雷达已经减重了一半，现在它为了嫦娥五号任务还得继续“减肥”。
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其次，因为上升器要落月，那些扬尘和月球表面的超微灰尘，就有可能严重干扰或者降低测角精度，科学家们为了确保它们安全度过月球之旅，在应答机上安装了特殊材料的防尘罩。“就像给‘千里眼’戴上了‘护目镜’，‘嫦娥’的这双‘千里眼’，就不会变成‘近视眼’，甚至‘全盲’。”25所青年设计师纪博已经是第二次参与交会对接任务，说起自己的产品，她自豪与兴奋地打起了比方。最后，科学家还让微波雷达承担了更多的任务。“我们为这次交会对接打造的，不仅是‘千里眼’，还是‘顺风耳’，升级后的它更小巧、更强大、更可靠。” 孙武说。原来其不仅承担保障交会对接的测量任务，还为上升器和轨道器之间的信息传递提供信道。
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从雷达与应答机之间“一问一答”的传输方式，升级至轨道器与上升器之间的“沟通对话”，实现了遥控指令和遥测参数的双向传输。就像运动会上传递接力棒，两个运动员相互对话：甲：左手臂放到背后，大约6点钟方向。乙：好的，已经放好了。甲：那我给你传递接力棒，3，2，1……乙：好，我接，3，2，1……现在相当于这两位运动员的眼睛、嘴巴、手臂在一起交互。
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嫦娥五号探月，为探测火星等更多任务提供技术预研微波雷达团队针对月球轨道已经探测器的特征，对微波雷达进行了技术改造，攻克了相位干涉仪测角、大宽角度测量等关键技术，实现了自动交会极为苛刻要求，并且创新的实现了的“千里眼”、“顺风耳”的双向通信。当轨返组合和上升器在月球轨道相距约100千米时，微波雷达开始工作，不断为导航控制分系统提供两个航天器之间的相对运动参数，并进行双向空空通信。两个航天器根据雷达提供信号调整飞行姿态，直至轨道器上的对接机构捕获、锁定上升器。随后，上升器中的月壤样品和容器进行转移。未来，我国建造的国际空间站，建立月球研究基地，探索火星，向更多行星进发，都需要更多的技术支持，对技术的要求也更加苛刻。为此我们的科学家更加艰苦奋斗。
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据悉，此次使用的微波雷达在研制过程中，可追溯任意一个环节，每一个数据都多次分析：“每一步成长记录、每一帧拍照留存，都实现了百分百的过程可追溯；反复的测试迭代和全覆盖的试验验证，确保产品功能、性能的万无一失。”正是这样严谨与坚韧的科学家精神，让我们不断进步，不断实现一个个激动人心的时刻。在此，深表感谢。
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