2019年的第四次发射 ， 1月3日时嫦娥四号探测器在月球的背面成功完成软着陆 ， 着陆地点为冯·卡门撞击坑 ， 这也是世界首次 ， 中国向全世界展示了月球背面的环境 。 在探测器无法直接与地球进行通信的条件下 ， 我们还为它搭建了“鹊桥” ， 将中继星提前放进了拉格朗日晕轨道 。
最后就是成功返航回家的嫦娥工程最关键的一步 ， 我国第一次实现了无人采样返回任务 ， 并且将1731g样品全部带回了地球 。 由于采样和返回过程的复杂性 ， 航天工程师对嫦娥五号进行了改造升级 ， 它也成为了至今为止我国研制的所有航天器当中最复杂的存在 ， 组成部分高达18种以上 。
由于需要在采集样本再将样本安全送回 ， 嫦娥五号的轨道器、着陆器、上升器、返回器等装置要经过多次分离 ， 总共有五个分离面 ， 而且每一个分离面只能用一次 ， 如果出现问题 ， 那么任务就会失败 。
再者就是对接 ， 探测器在月球之上采集的样本需要先转移到上升器里 ， 然后在对接完成之后 ， 上升器连接轨道器 ， 再利通轨道器把样本转移进返回器 ， 发回地球 。 来回转移交换的次数至少3次 ， 要精准地把握时间和每一个环节 。
最终嫦娥五号以打水漂的方式返回了地球 ， 返回器先以高速进入大气层 ， 然后在弹回太空中 ， 有效减速之后再进入大气返回地面 ， 这种半弹道跳跃式返回方案是我国新创的技术 。
嫦娥黑科技
嫦娥系列工程自从立项到现在 ， 发展了也有20年左右了 ， 从最初的嫦娥一号到最后的嫦娥五号 ， 中国都是独立完成的 。 并且这之中有我们自己的一些奇思妙想 ， 可以说嫦娥工程的顺利实施 ， 吹响了中国航天自主创新的号角 ， 那么我们就来看看嫦娥系列中有哪些黑科技 ， 又获得了怎样的成就吧！
嫦娥一号是我国的探月初次尝试 ， 创新了卫星自动控温技术 ， 实现了在轨温度精准控制 。 嫦娥二号有了迅猛的进步 ， 首先就是建立了具有独有的月球重力场模型 。
嫦娥五号通过高精度测定轨反演的方式 ， 建立了我国100节月球重力场模型 ， 优于国际精度最高的日本模型 。
并且在充分考虑月球反照率底下的特点之后 ， 采用了延时积分成像技术 ， 这也是全球首次 ， 依靠这一方法我们获得了7m分辨率全月球的立体影像 。
嫦娥三号肩负着首次软着陆的使命 ， 因此在技术上有了更多的革新 。 这之中最有名的就是自主避障软着陆控制技术 。 大家可能不知道美苏探月时期 ， 月球探测器都不具备自动观测障碍和避障的功能 ， 所以经常在着陆时撞到障碍物 ， 导致最终着陆失败 。
而美国的阿波罗号飞船 ， 因为载人航天的因素 ， 使得可以人为观察操纵进行着陆 ， 宇航员作为重要的外力因素 ， 是必不可少的 。
那么如果在无人操纵的情况下 ， 机器要如何实现着陆呢？有的采用气囊着陆方式 ， 或者像是美国的火星探测器好奇号 ， 利用创新的“空中吊车”方式来将探测器轻轻放下 ， 这一地点事先已经经过精细的考察和观测 。 但是以上的这些探测器虽然都降落成功了 ， 可都不具备自主避障功能 。
为了可以顺利实现自主避障和软着陆 ， 嫦娥三号新配备了光学成像敏感器、激光测距敏感器、微波测速敏感器、水平机动推力器等多个装置 。 为了可以顺利地避障着陆 ， 将复杂的过程分为了四部分 ， 分别是接近段、悬停段、避障段和下降段 ， 每一个部分对于避障的精度要求都不同 。
最终着陆位置在星下点4.8米左右的地方 ， 以该点为中心20 m×20 m 区域内平均高程起伏差 凸起高度和凹坑深度均小于20cm 坡度小于2° 优于着陆安全要求 。
中国也成为了世界首个实现利用机器视觉进行避障 ， 完成地外天体软着陆的国家 。
嫦娥五号的黑科技正是返回舱在新闻中露出来的“黑乎乎”的样子 ， 因为采用了打水漂式返航 ， 返回舱回穿过大气 ， 与之摩擦起火 ， 那么要利用什么样的隔热材料才能确保返回舱内的月壤安全呢？
航天工程师利用了烧蚀防热的方法 ， 将耐烧的材料涂满返回舱外部 ， 使得它在经历3000℃高温炙烤时迅速燃烧 ， 燃烧时能吸收大量的热量 ， 确保内舱的安全 。
根据不同部位的受热情况 ， 科学家还做出了不一样的设计 。 总共采用了7种防热材料 。
例如 ， 在气动加热最严重的大底结构采用了新型轻质C–Si–O 蜂窝增强低密度烧蚀防热材料 ， 其密度约为 0.5g/cm3 ， 可承受 6MW/m2的热流环境 。
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