首次跨越38萬公里交會對接 微波雷達助嫦娥五號“太空牽手”

中新網北京12月6日電 題：首次跨越38萬公里交會對接 微波雷達助嫦娥五號“太空牽手”

作者 郭超凱

12月6日，嫦娥五號探測器成功完成中國首次月球軌道無人交會對接。由中國航天科工集團有限公司研製的嫦娥五號交會對接微波雷達，作為探測器在月球軌道中遠距離測量的唯一手段，成功引導嫦娥五號實現首次月球軌道無人交會對接。該對接技術是嫦娥五號任務中“四大關鍵技術”之一。

軌道器逐漸接近上升器。圖片來源：國家航天局供圖

看得清 更精準

嫦娥五號交會對接微波雷達是一組成對產品，由雷達主機和應答機組成，分別安裝在嫦娥五號探測器的軌道器和上升器上。當軌道器、上升器相距約100千米時，微波雷達開始工作，不斷為導航控制分系統提供兩個航天器之間的相對運動參數，並進行雙向空空通信。兩航天器根據雷達提供信號調整飛行姿態，直至軌道器上的對接機構捕獲、鎖定上升器。隨後，上升器中的月壤樣品和容器進行轉移。

中國航天科工集團二院25所交會對接微波雷達總工程師孫武介紹，在此前的載人航天工程任務中，中國航天器在近地軌道進行過多次交會對接，都應用了航天科工的微波雷達。五戰五捷的表現足以證明，中國已經成功掌握交會對接技術。但不同的是，這次是在距離38萬公里之外的月球軌道，難度更大。

“與近地軌道相比，月球軌道沒有衞星導航等服務資源，微波通信是中遠距離的唯一手段。月軌環境更復雜，要克服月球引力影響，所以自動交會對接對微波雷達提出的要求極為苛刻。為此，微波雷達團隊攻克了相位干涉儀測角、大寬角度測量等關鍵技術。”孫武説。

此外，裝有對接用應答機的上升器在落月時難免形成揚塵，這些肉眼不可見的月塵干擾將會嚴重降低測角精度。為確保安全度過月球之旅，應答機上安裝了特殊材料的防塵罩。“就像給‘千里眼’戴上了‘護目鏡’，‘嫦娥’的這雙‘千里眼’，就不會變成‘近視眼’，甚至‘全盲’。”25所青年設計師紀博已經是第二次參與交會對接任務，説起自己的產品，她自豪與興奮地打起了比方。

軌道器與上升器完成交會對接。圖片來源：國家航天局供圖

會説話 更可靠

“我們為這次交會對接打造的，不僅是‘千里眼’，還是‘順風耳’，升級後的它更小巧、更強大、更可靠。” 孫武説。

微波雷達在保證交會對接測量“本職工作”的同時，還升級了航天器之間雙向空空通信的“第二職業”。從雷達與應答機之間“一問一答”的傳輸方式，升級至軌道器與上升器之間的“溝通對話”，實現了遙控指令和遙測參數的雙向傳輸。

“以前就像老師上課點名，雷達發消息，應答機答‘到’。而現在它們不僅自己要通話，還要負責上升器和軌道器之間的信息傳遞。”25所微波雷達項目主任設計師賀中琴説。

在此前“天舟”、“天宮”交會對接中，25所研製的微波雷達已經實現減重一半，這次嫦娥五號任務，微波雷達再進一步開展輕量化的改進。“交會對接雷達減去的重量比月壤採樣重量還高，哪怕一克的重量減輕，對月壤採樣任務的意義都是巨大的。”孫武感慨道。

中國航天科工交會對接微波雷達在月球軌道的“完美表現”，見證了中國首次在地外天體實現無人交會對接技術。孫武表示，微波雷達的每一步成長記錄、每一幀拍照留存，都實現了百分百的過程可追溯；反覆的測試迭代和全覆蓋的試驗驗證，確保產品功能、性能的萬無一失。(完)