在经历了一周的地月转移、近月制动、环月飞行后，嫦娥五号探测器于12月1日23时11分降落在月面预选着陆区。
11月24日4时30分，中国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。邱新生/人民图片
12月2日22时，经过约19小时月面工作，探月工程嫦娥五号探测器顺利完成月球表面自动采样，并已按预定形式将样品封装保存在上升器携带的贮存装置中。
与嫦娥三号、四号相比，嫦娥五号的落月过程有何不同？用到了哪些“神器”？
嫦娥五号着陆后全景相机环拍成像。图：“中国探月工程”微信公众号
嫦娥五号的落月过程经历了主动减速、快速调整、接近、悬停避障、缓速下降和自由下落段，看似轻松的平稳降落背后，蕴藏着众多科研人员的智慧和积淀。
嫦娥五号探测器抓总研制单位中国航天科技集团五院有关负责人介绍，嫦娥五号落月的过程也是为后续上升器月面起飞选择“发射场”的过程。相较于嫦娥三号、四号，嫦娥五号对于着陆点的位置精度和平整度的要求是空前的，需要着陆区域内既没有太高的凸起，也没有太深的凹坑，坡度要符合任务要求。可以说，落月的过程就是边飞行边找寻落点。
嫦娥五号。图：“中国探月工程”微信公众号
为了实现“选址正确，落得准确”，专家介绍，嫦娥五号采用了中国航天科技集团五院502所已在嫦娥三号和四号上应用的“粗精接力避障”的方式，即在制导导航与控制（GNC）系统的指挥下，着陆器和上升器组合体先大推力反向制动快速减速，然后快速调整姿态并对预定落区地形进行拍照识别，避开大障碍，实现“粗避障”。之后，组合体在飞到距离月面100米时悬停，并再次对选定区域精确拍照，实现“精避障”，再斜向下飘向选定的着陆点，在移动到着陆点正上方后开始竖直下降，到距离月面较近时关闭发动机，利用着陆腿的缓冲实现软着陆。
落月的关键在于平稳。嫦娥五号着陆上升组合体在落月时，撞击月面会形成较大的冲击载荷，必须设计相应的着陆缓冲机构，保证探测器不翻倒、不陷落，这是落月的技术难题之一。
着陆缓冲机构，通俗地说就是嫦娥五号的“腿”。
嫦娥五号探测器动力下降过程降落相机拍摄的图像。图：“中国探月工程”微信公众号
这4条缓冲、支撑一体化的“腿”可不一般。着陆缓冲机构具有完全自主知识产权的“偏置收拢、自我压紧”式方案，保证了收拢简单、展开可靠，解决了着陆缓冲、着陆稳定性等多方面的问题。
与嫦娥三号的着陆缓冲设计方案相比，由于任务难度增加，嫦娥五号任务的着陆缓冲能力要求提高了30%，但机构重量指标却减少了5%。
探测器在月球表面自动采样。图：“中国探月工程”微信公众号
在嫦娥五号的落月过程中，还有两个精妙的设计。一是虽然表面上看是着陆器“背着”上升器软着陆到了月面上，但实际上，整个落月过程中，着陆器都借助了“外脑”和“外眼”——分别是上升器月面起飞时要用的“最强大脑”中央控制计算机和通过“看星星”确定自己姿态的星敏感器，这是设计人员根据“上升器全程陪同着陆器”的实际想出的妙招，既节约成本又减轻重量。
二是由于距离月面较近时主发动机激起的月尘会污染星敏感器，影响上升器月面起飞，科研人员专门设计了盖子，在距离月面一定的高度时把星敏感器的镜头盖起来，待落月之后月尘散去再通知星敏感器把盖子打开，这一睁一闭之间，着陆器和上升器组合体已经顺利着陆在月亮之上了。
人民日报记者 冯华 余建斌
