嫦娥五號軌返組合體將擇機返回地球 目前已進入環(huán)月等待階段；我國首次實現月球軌道交會對接，月球樣品容器轉移至返回器
分離后軌返組合體軌道模擬圖。
記者從國家航天局獲悉，12月6日12時35分，嫦娥五號軌返組合體與上升器成功分離，進入環(huán)月等待階段，將擇機返回地球。北京時間12月6日5時42分，嫦娥五號上升器成功與軌道器和返回器組合體交會對接，并于6時12分將樣品容器安全轉移至返回器中。這是我國首次實現月球軌道交會對接。從上升器進入環(huán)月飛行軌道開始，通過遠程導引和近程自主控制，軌道器和返回器組合體逐步靠近上升器，以抱爪方式捕獲上升器，完成交會對接。
■ 釋疑
嫦五對接為何采用抱爪方式？為何21秒完成？
12月3日晚，嫦娥五號上升器進入環(huán)月軌道后，下一步任務就是交會對接，然后將樣品轉移到返回器，由返回器帶回地球。
這一過程對探測器的自主要求非常高。與神舟飛船與天宮一號、二號在近地軌道的交會對接不同，嫦娥五號月球軌道的交會對接機構非常小，精度要求更高，如太空“穿針”，而且無法利用衛(wèi)星導航信號提供支持。
載人航天使用的對接機構學名叫異體同構周邊式對接機構，在對接后可形成一個80厘米左右的通道，方便航天員在其中穿行。而與近地軌道的任務不同，月球探測對探測器的質量和空間有嚴苛限制，嫦娥五號的對接機構必須做到小而精，其重量要減小到周邊式對接機構的十五分之一。
“抱爪機構具有重量輕、捕獲可靠、結構簡單、對接精度高等優(yōu)點。因此，我們在嫦娥五號上采用了抱爪式對接機構，通過增加連桿棘爪式轉移機構，實現了對接與自動轉移功能的一體化，這些設計理念都是世界首創(chuàng)。”中國航天科技集團有限公司八院嫦娥五號探測器副總指揮張玉花介紹。
“所謂的抱爪，其實形象地說，就像我們手握棍子的動作，兩個方向一用力，就可以把棍子牢牢地握在手中。”嫦娥五號軌道器技術副總負責人胡震宇介紹。探測器采用的對接機構就是由3套K形抱爪構成的，當上升器靠近時，只要對準連接面上的3根連桿，將抱爪收緊，就可以實現兩器的緊密連接。
對接完成后，還要進行一個重要動作，將上升器裝有月壤的樣品容器轉移到返回器中。捕獲、收攏、轉移，看似簡單的過程，在38萬公里之外高速運行的飛行器上，每一步操作都帶著風險。
航天科技集團八院對接機構與樣品轉移分系統(tǒng)技術負責人介紹，對接全步驟要在21秒內完成，1秒捕獲、10秒校正、10秒鎖緊。為此做了35項故障預案，全部采用自動控制。
值得注意的是，順利完成月面交會對接，意義超出此次任務，還將在載人登月上派上用場。嫦娥五號四個器的構造設計，與美國阿波羅載人登月任務的構造有相似性。中國探月工程副總設計師于登云此前表示，嫦娥五號將為將來載人登月做技術驗證，載人登月必然要在月球軌道交會對接，這是最安全也最經濟的方式。
追問1
返回中還有哪些關鍵動作？
嫦娥五號任務被稱為我國迄今最復雜的航天任務之一，一共要經歷11個階段：發(fā)射入軌、地月轉移、近月制動、環(huán)月飛行、著陸下降、月面工作、月面上升、交會對接與樣品轉移、環(huán)月等待、月地轉移、再入回收。目前11步已經完成了8步，進入環(huán)月等待階段。
6日，轉移完樣品的上升器將與軌道返回組合體分離，完成使命，留在月球軌道上。在環(huán)月等待階段，軌道器和返回器組合體將進入月地入射點，等待月地入射窗口的到來，做好返回地球的準備。
月地轉移階段也是距離最遠的一段旅程，要從38萬公里外的月球返回地球附近。軌道返回組合體將帶著采樣產品從月球歸來，經歷多次中途修正，在距離地球5000公里高度處，軌道器和返回器分離，返回器獨自完成最后一段路程。
最后的再入回收階段十分關鍵。雖然我國神舟飛船返回艙已經多次成功返回，但此次返回有所不同，難度在于速度過高。返回器從38萬公里外長途奔襲歸來，速度達到第二宇宙速度，如果沒有及時減速，有可能撞毀。
因此，科研人員為它設計了一個“打水漂”的返回方式。返回器首先以第二宇宙速度沖向地球，在進入地球大氣后，很快又跳出來，然后再次進入大氣層。一出一進之間，就順利實現了減速，像神舟飛船返回艙一樣，以第一宇宙速度降落，打開降落傘，平穩(wěn)安全地落在內蒙古四子王旗著陸場預定地點。
追問2
“太空快遞”已攬收 嫦五還有幾天能回家？
12月1日23時11分，嫦娥五號著陸器與上升器著陸；2日22時，完成采樣和封裝；3日23時10分，上升器點火起飛；6日5時42分，上升器與軌道器和返回器組合體交會對接；6時12分，月球樣品容器轉移至返回器。
不到5天的時間里，嫦娥五號已經完成了此次任務中最關鍵的任務，效率驚人。根據官方消息，嫦娥五號著陸區(qū)域條件較好，采樣工作因此比預計的順利很多，自動采樣任務僅用19個小時，這比預期時間提前了。
根據航天科技集團消息，嫦娥五號任務總共歷時23天，從11月24日凌晨發(fā)射到12月6日，已經過去13天。
新京報記者 倪偉
本版圖片/國家航天局