聚焦“嫦五”，感受輝煌

周俊根

編者按：2020年11月24日4時(shí)30分，文昌航天發(fā)射場，我國用長征五號遙五運(yùn)載火箭成功發(fā)射探月工程嫦娥五號探測器，順利將探測器送入預(yù)定軌道。嫦娥五號，由中國空間技術(shù)研究院研制，是我國探月工程三期發(fā)射的月球探測器，也是中國首個(gè)實(shí)施無人月面取樣返回的月球探測器，是我國探月工程的收官之戰(zhàn)。下面讓我們一起跟隨這幾則新聞，聚焦嫦娥五號，感受我國科學(xué)技術(shù)的輝煌成就。

（一）嫦娥五號何以穩(wěn)穩(wěn)落月

馮 華 余建斌 喻思南

在經(jīng)歷了一周的地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行后，嫦娥五號探測器于12月1日23時(shí)11分降落在月面預(yù)選著陸區(qū)。與嫦娥三號、四號相比，嫦娥五號的落月過程有何不同？用到了哪些“神器”？

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確?！斑x址正確，落得準(zhǔn)確”

嫦娥五號的落月過程經(jīng)歷了主動(dòng)減速、快速調(diào)整、接近、懸停避障、緩速下降和自由下落段，看似輕松的平穩(wěn)降落背后，蘊(yùn)藏著眾多科研人員的智慧和積淀。

嫦娥五號探測器總研制單位中國航天科技集團(tuán)五院有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，嫦娥五號落月的過程也是為后續(xù)上升器月面起飛選擇“發(fā)射場”的過程。相較于嫦娥三號、四號，嫦娥五號對于著陸點(diǎn)的位置精度和平整度的要求是空前的，需要著陸區(qū)域內(nèi)既沒有太高的凸起，也沒有太深的凹坑，坡度要符合任務(wù)要求。可以說，落月的過程就是邊飛行邊找尋落點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)“選址正確，落得準(zhǔn)確”，專家介紹，嫦娥五號采用了中國航天科技集團(tuán)五院502所已在嫦娥三號和四號上應(yīng)用的“粗精接力避障”的方式，即在制導(dǎo)導(dǎo)航與控制（GNC）系統(tǒng)的指揮下，著陸器和上升器組合體先大推力反向制動(dòng)快速減速，然后快速調(diào)整姿態(tài)并對預(yù)定落區(qū)地形進(jìn)行拍照識別，避開大障礙，實(shí)現(xiàn)“粗避障”。之后，組合體在飛到距離月面100米時(shí)懸停，并再次對選定區(qū)域精確拍照，實(shí)現(xiàn)“精避障”，再斜向下飄向選定的著陸點(diǎn)，在移動(dòng)到著陸點(diǎn)正上方后開始豎直下降，到距離月面較近時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，利用著陸腿的緩沖實(shí)現(xiàn)軟著陸。

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保證探測器不翻倒、不陷落

落月的關(guān)鍵在于平穩(wěn)。嫦娥五號著陸上升組合體在落月時(shí)，撞擊月面會(huì)形成較大的沖擊載荷，必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的著陸緩沖機(jī)構(gòu)，保證探測器不翻倒、不陷落，這是落月的技術(shù)難題之一。

專家介紹，著陸緩沖機(jī)構(gòu)，通俗地說就是嫦娥五號的“腿”。

這4條緩沖、支撐一體化的“腿”可不一般。著陸緩沖機(jī)構(gòu)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“偏置收攏、自我壓緊”式方案，保證了收攏簡單、展開可靠，解決了著陸緩沖、著陸穩(wěn)定性等多方面的問題。

與嫦娥三號的著陸緩沖設(shè)計(jì)方案相比，由于任務(wù)難度增加，嫦娥五號任務(wù)的著陸緩沖能力要求提高了30%，但機(jī)構(gòu)重量指標(biāo)卻減少了5%。研制團(tuán)隊(duì)反復(fù)研究，每次修改完設(shè)計(jì)后，一旦發(fā)現(xiàn)新的減重突破口，又毫不猶豫地推翻重來，最終成功滿足了設(shè)計(jì)指標(biāo)，確保了嫦娥五號穩(wěn)定可靠地完成與月球的親密擁抱。

搭載“外腦”“外眼”

既節(jié)約成本又減輕重量

在嫦娥五號的落月過程中，還有兩個(gè)精妙的設(shè)計(jì)。一是雖然表面上看是著陸器“背著”上升器軟著陸到了月面上，但實(shí)際上，整個(gè)落月過程中，著陸器都借助了“外腦”和“外眼”——分別是上升器月面起飛時(shí)要用的“最強(qiáng)大腦”中央控制計(jì)算機(jī)和通過“看星星”確定自己姿態(tài)的星敏感器，這是設(shè)計(jì)人員根據(jù)“上升器全程陪同著陸器”的實(shí)際想出的妙招，既節(jié)約成本又減輕重量。

二是由于距離月面較近時(shí)主發(fā)動(dòng)機(jī)激起的月塵會(huì)污染星敏感器，影響上升器月面起飛，科研人員專門設(shè)計(jì)了蓋子，在距離月面一定的高度時(shí)把星敏感器的鏡頭蓋起來，待落月之后月塵散去再通知星敏感器把蓋子打開，這一睜一閉之間，著陸器和上升器組合體已經(jīng)順利著陸在月亮之上了。

（選自《人民日報(bào)》2020年12月2日，有刪節(jié)）

【閱讀訓(xùn)練】

1.這則新聞的第一段告訴我們什么新聞事件？

2.嫦娥五號對于著陸點(diǎn)的位置的要求是什么？

3.請根據(jù)語段內(nèi)容將新聞中的小標(biāo)題補(bǔ)充完整。

4.嫦娥五號探測器搭載的“外腦”“外眼”分別是什么裝置？

（二）嫦娥五號在月表展示國旗

胡 喆

新華社北京12月4日電 ? 旗開月表，五星閃耀。經(jīng)過科研團(tuán)隊(duì)的數(shù)據(jù)接收和處理，4日下午，國家航天局公布了探月工程嫦娥五號探測器在月球表面國旗展示的照片。這是繼嫦娥三號、四號任務(wù)后，五星紅旗又一次展現(xiàn)在月球表面，同時(shí)也是五星紅旗第一次月表動(dòng)態(tài)展示。

與嫦娥三號、嫦娥四號以及玉兔月球車上的國旗采用噴涂方式不同，嫦娥五號攜帶的國旗是一面真正的旗幟，重量僅12克，需要在1秒鐘內(nèi)完成展示動(dòng)作。

一面登上月球的國旗，必然蘊(yùn)含著十足的科技含量。國旗展示系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人程昌介紹，科研團(tuán)隊(duì)在選材上花費(fèi)的時(shí)間就超過一年，挑選出二三十種纖維材料，然后通過一系列物理試驗(yàn)，最終決定采用一種新型復(fù)合材料，既能滿足強(qiáng)度要求，又能滿足染色性能要求，還能保證國旗卷起時(shí)在正負(fù)150攝氏度溫差環(huán)境下不會(huì)粘連在一起。

嫦娥五號上的國旗能夠在月面實(shí)現(xiàn)獨(dú)立展示，主要依靠國旗展示系統(tǒng)輔助。國旗展示系統(tǒng)布置在嫦娥五號著陸器艙外，環(huán)境條件惡劣，來自中國航天科工集團(tuán)的研制團(tuán)隊(duì)十年攻關(guān)，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、材料選用、加工工藝等各個(gè)方面進(jìn)行大膽創(chuàng)新和科學(xué)驗(yàn)證，一一攻破國旗月面展開難題，圓滿完成了這一光榮的任務(wù)。

（選自《人民日報(bào)海外版》2020年12月5日）

【閱讀訓(xùn)練】

1.請用一句話簡要概括這則新聞的主要內(nèi)容。

2.嫦娥五號與嫦娥三號、四號國旗展示方式不同在何處？

3.下面語句運(yùn)用了什么說明方法？其作用是什么？

科研團(tuán)隊(duì)在選材上花費(fèi)的時(shí)間就超過一年，挑選出二三十種纖維材料，然后通過一系列物理試驗(yàn)，最終決定采用一種新型復(fù)合材料……

4.新聞最后一段主要告訴我們什么信息？

（三）嫦娥五號如何在月面順利“挖土”

張 蕾 ?龐 丹

2020年12月2日22時(shí)，經(jīng)過約19小時(shí)的月面工作，嫦娥五號探測器順利完成我國首次月球表面自動(dòng)采樣，并將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。

作為嫦娥五號探測任務(wù)的核心關(guān)鍵環(huán)節(jié)，月球表面自動(dòng)采樣封裝頗為引人注目。在這個(gè)階段，嫦娥五號在選定區(qū)域著陸月面后，開始使出渾身解數(shù)采集月壤。為此，來自航天科技集團(tuán)五院的設(shè)計(jì)師們采用表鉆結(jié)合、多點(diǎn)采樣的方式，精心設(shè)計(jì)了兩種“挖土”模式——鉆具鉆取和機(jī)械臂表取。

據(jù)研制團(tuán)隊(duì)的工作人員介紹，首次月面采樣困難可不少：“首先，采樣裝置為全新研制，技術(shù)新、難度大，需要考慮飛行任務(wù)以及探測器的測控、光照條件、電源、熱控等各種約束;其次，采樣期間面臨月面高溫的工作環(huán)境，同時(shí)采樣任務(wù)時(shí)序緊張、機(jī)構(gòu)動(dòng)作多、不確定因素多;最后，著陸器著陸后不能移動(dòng)，鉆取采樣裝置正下方的地面到底是松軟的土壤還是堅(jiān)硬的巖石，都影響著采樣計(jì)劃?！?/p>

為確保首次月面采樣任務(wù)順利完成，嫦娥五號探測器研制團(tuán)隊(duì)多措并舉，不僅對月面采樣過程進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)分析，確定先鉆后表、器地協(xié)同的工作程序，以及器上操作、地面測控和地面物理驗(yàn)證三位一體的飛控模式，而且設(shè)計(jì)了遙控、預(yù)編程和半自主三種工作模式，確保采樣過程的可靠性。

接下來，經(jīng)月面起飛、月球軌道交會(huì)對接、月地轉(zhuǎn)移和再入回收等過程，嫦娥五號會(huì)將月球樣品帶回地球。

（選自《光明日報(bào)》2020年12月4日）

【閱讀訓(xùn)練】

1.標(biāo)題中的“挖土”具體指的是什么新聞事件？

2.設(shè)計(jì)師們精心設(shè)計(jì)了哪兩種“挖土”模式？

3.第三段中記者引用工作人員話語的目的是什么？

4.新聞中加點(diǎn)詞“多措并舉”的具體措施有哪些？

（四）中國太空探索的又一里程碑

曲 頌 方瑩馨

12月3日，中國探月工程嫦娥五號上升器點(diǎn)火起飛，攜帶月壤進(jìn)入預(yù)定環(huán)月軌道，成功實(shí)現(xiàn)中國首次地外天體起飛。此前，嫦娥五號探測器經(jīng)過約19小時(shí)月面工作，順利完成月球表面自動(dòng)采樣。多國媒體高度關(guān)注這一重大航天工程，認(rèn)為其成功實(shí)施對于航天領(lǐng)域各項(xiàng)研究與國際航天合作具有重要意義。

英國《自然》雜志刊文指出，嫦娥五號提取樣品是自1976年蘇聯(lián)成功完成“月球24號”無人探測任務(wù)以來的首次采集月球樣品嘗試。

巴西《圣保羅州報(bào)》網(wǎng)站寫道，中國發(fā)起了一項(xiàng)雄心勃勃的任務(wù)，40多年來首次從月球表面帶走物質(zhì)，這項(xiàng)任務(wù)可以增進(jìn)人類對月球和太陽系起源的認(rèn)識，“是中國太空探索的又一里程碑”。

近日，歐洲航天局連續(xù)在社交媒體上為嫦娥五號太空之旅點(diǎn)贊，并在官網(wǎng)發(fā)表介紹文章。文章稱，在嫦娥五號發(fā)射后的兩個(gè)關(guān)鍵階段，歐洲航天局使用其位于南美洲的庫魯航天中心和位于非洲的馬斯帕洛馬斯航天基地，為探測器提供數(shù)據(jù)傳輸中繼服務(wù)，“很高興我們的觀測網(wǎng)絡(luò)為這一激動(dòng)人心的探月活動(dòng)提供支持”。

歐洲新聞臺(tái)報(bào)道援引對英國倫敦大學(xué)學(xué)院物理天文系迭戈博士的采訪時(shí)表示，中國探測器對月球表面土壤進(jìn)行采樣，這將幫助人類更好探究月球、太陽和宇宙起源。

英國廣播公司報(bào)道援引英國曼徹斯特大學(xué)凱蒂·喬伊博士的觀點(diǎn)說，嫦娥五號采集的新樣品會(huì)加深對月球火山史的認(rèn)知。

法新社援引美國哈佛—史密森天體物理學(xué)中心天文學(xué)家喬納森·麥克道爾的話說，這項(xiàng)任務(wù)具有前所未有的挑戰(zhàn)，尤其使用了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。

美國《國家地理》雜志文章寫道，嫦娥五號收集最“年輕”的月壤，將幫助科學(xué)家探索月球歷史的奧秘。這是中國探月計(jì)劃中令人期待已久的一個(gè)章節(jié)。中國在探索月球的全球新時(shí)代邁出了大膽的一步。報(bào)道還援引喬治·華盛頓大學(xué)空間政策研究所名譽(yù)教授、太空歷史學(xué)家約翰·洛格斯登的話說，嫦娥五號任務(wù)也為未來機(jī)器人在其他行星上執(zhí)行任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

南非《星報(bào)》發(fā)文表示，飛天夢承載著人類美好憧憬，與人類歷史一樣悠遠(yuǎn)，其中月球是飛天夢的重要載體。嫦娥五號探測器的一系列成功，是中國探月工程邁出的鏗鏘一步，是一項(xiàng)輝煌燦爛的成就。

荷蘭最大的科普新聞網(wǎng)站“科學(xué)家”報(bào)道稱，除了探月工程，火星探測計(jì)劃也在進(jìn)行，中國航天一直在努力前進(jìn)，期待中國航天帶來更多驚喜。

（選自《人民日報(bào)》2020年12月5日）

【閱讀訓(xùn)練】

1.請對這則新聞的標(biāo)題作簡要賞析。

2.請用新聞中的一句話概括這則新聞的主要內(nèi)容。

3.這則新聞在結(jié)構(gòu)上有什么特點(diǎn)？

【參考答案】

（一）《嫦娥五號何以穩(wěn)穩(wěn)落月》 1.嫦娥五號探測器于12月1日23時(shí)11分降落在月面預(yù)選著陸區(qū)。2.需要著陸區(qū)域內(nèi)既沒有太高的凸起，也沒有太深的凹坑，坡度要符合任務(wù)要求。3.制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)、著陸緩沖機(jī)構(gòu)。4.“外腦”“外眼”分別是上升器月面起飛時(shí)要用的“最強(qiáng)大腦”中央控制計(jì)算機(jī)和通過“看星星”確定自己姿態(tài)的星敏感器。

（二）《嫦娥五號在月表展示國旗》 1.嫦娥五號在月表展示國旗。（或：國家航天局公布了探月工程嫦娥五號探測器在月球表面展示國旗的照片。）2.嫦娥三號、四號采用噴涂方式展示國旗，嫦娥五號攜帶的國旗是一面真正的旗幟。3.列數(shù)字。通過具體數(shù)據(jù)說明科研團(tuán)隊(duì)在選材上花費(fèi)的時(shí)間之長，挑選材料之多，突出研究之不易。4.嫦娥五號上的國旗能夠在月面實(shí)現(xiàn)獨(dú)立展示，主要依靠國旗展示系統(tǒng)輔助，并簡要介紹其研發(fā)過程。

（三）《嫦娥五號如何在月面順利“挖土”》 ?1.嫦娥五號探測器順利完成我國首次月球表面自動(dòng)采樣，并將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。2.鉆具鉆取和機(jī)械臂表取。3.說明首次月面采樣困難較多。4.一是對月面采樣過程進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)分析，確定先鉆后表、器地協(xié)同的工作程序，以及器上操作、地面測控和地面物理驗(yàn)證三位一體的飛控模式;二是設(shè)計(jì)了遙控、預(yù)編程和半自主三種工作模式，確保采樣過程的可靠性。

（四）《中國太空探索的又一里程碑》 ?1.“中國太空探索的又一里程碑”，是國外媒體對中國嫦娥五號探月工程的評價(jià)，以此為題點(diǎn)明嫦娥五號探月工程的重大意義，也說明中國的探月工程技術(shù)獲得國際的好評。2.多國媒體高度關(guān)注這一重大航天工程，認(rèn)為其成功實(shí)施對于航天領(lǐng)域各項(xiàng)研究與國際航天合作具有重要意義。3.運(yùn)用“總分”結(jié)構(gòu)形式行文，新聞主體部分列舉眾多國外媒體對中國嫦娥五號探月工程的報(bào)道和評價(jià)。