央广网天津12月21日消息（采访人员刘阳）12月17日 ， 我国“嫦娥五号”探测器返回器在内蒙古四子王旗成功着陆 ， 标志着“嫦娥五号”探测器探月任务圆满完成 。 宇宙一小步 ， 背后离不开科研团队高精度作业和创新 。
天津航天机电设备研究所在此次“嫦娥五号”探测器任务中承担了交会对接试验用大型超平支撑平台研制任务 ， 完成了采样区域模拟月面形貌制备与构筑系统任务 ， 承担了多项关键部件与工装的生产任务 ， 参加了“嫦娥五号”探测器热控实施、装配和地面保障任务 ， 为“嫦娥五号”探测器探月任务的成功完成提供了全方位的助力 。
【探测器|到月球“挖土”的嫦娥五号背后的天津力量】破难题 将太空环境搬回地球
探月返回过程中 ， 轨道器、返回器组合体与上升器能否完成交会对接是决定“嫦娥五号”是否可以将月壤带回地球的关键环节之一 。 虽然我国已掌握空间交会对接技术 ， 但与以往地球轨道交会对接相比 ， 38万公里的月球轨道上没有办法借助导航卫星的帮助 ， 完全要靠探测器自己来解决 ， 这就需要突破月球轨道测控精度、月球轨道敏感器交互、轻小型航天器对接等关键技术 。 为了真实的验证“精准接 ， 无缝转”的交会对接和样品转移过程 ， 需要在地面开展GNC全物理仿真试验 。 要模拟它们在太空环境中对接状态 ， 需要用通过发动机喷嘴喷气产生的只有几牛的推力来让数吨重的模拟器改变轨道和姿态 。
为此 ， 天津航天机电设备研究所为此次试验研制了总面积达1200平米 ， 单块平台水平度达到2角秒 ， 拼缝高度差达到10微米的大型超平支撑平台 ， 如此才能保证“嫦娥五号”的模拟器在平台上进行近乎无摩擦的运动 ， 从而验证探测器交会对接过程中的制导、导航与控制技术 。
天津航天机电设备研究所在建设该平台时利用从下到上的地基、支撑机构、平台本体、控制系统和调平系统等多方面的技术优势 ， 利用济南青花岗岩抗压强度高、耐腐蚀等良好的物理特性 ， 搭建更符合测试环境的大平台 ， 为此次“嫦娥五号”地面试验的顺利完成提供了有力保障 。 控制系统是平台下方1200个支撑调节机构的大脑 ， 负责接收检测车回传的平台水平度数据 ， 并精确计算每个支撑的运行量 。 天津航天机电设备研究所科研人员设计了基于CANopen总线的分布式控制系统 ， 通过闭环控制 ， 保障了调节精度要求 。
新技术 将月面搬到地面
12月2日 ， 我国“嫦娥五号”探测器成功落月 。 12月3日我国首次月面自动采样任务顺利完成 。 此次“嫦娥五号”探测器自动采样任务采用表钻结合 ， 多点采样的方式 。 其中表取采样的任务 ， 完成采样点选择以及采样策略的制定非常重要 。
为了此次月面采样任务的顺利实施 ， 天津航天机电设备研究所与中国空间技术研究院总体设计部共同完成了“嫦娥五号”探测器采样区域模拟月面形貌制备与构筑系统 。 该系统根据“嫦娥五号”探测器登陆月面后回传后的图像信息 ， 通过技术手段在实验室模拟真实采样区域的月面形貌将“月面搬到地面” ， 为快速、有效的完成采样点选择与采样策略的制定提供参考依据 。
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