中青报•中青网记者 邱晨辉

北京时间12月6日5时42分，嫦娥五号上升器成功与轨道器和返回器组合体交会对接，并于6时12分将样品容器安全转移至返回器中。

这是我国首次实现月球轨道交会对接，也是跨越38万公里的首次“太空牵手”。后续，嫦娥五号轨道器和返回器组合体将与上升器分离，择机返回地球。

嫦娥五号月球采样返回，是我国航天领域迄今为止最复杂、难度最高的任务之一。由中国航天科工集团研制的嫦娥五号交会对接微波雷达，作为探测器在月球轨道中远距离测量的唯一手段，成功引导探测器实现此次月球轨道无人交会对接。该对接技术也是嫦娥五号任务中“四大关键技术”之一。

和此前近地轨道交会对接相比，这次难度更大

据中国航天科工集团二院25所交会对接微波雷达总工程师孙武介绍，月球轨道微波雷达是一组成对产品，由雷达主机和应答机组成，分别安装在嫦娥五号探测器的轨道器和上升器上。当轨道器、上升器相距约100公里时，微波雷达开始工作，不断为导航控制分系统提供两航天器之间的相对运动参数，并进行双向空空通信，两部航天器根据雷达提供信号调整飞行姿态，直至轨道器上的对接机构捕获、锁定上升器。随后，上升器中的月壤样品和容器转移。

此前，在我国的载人航天工程任务中，中国航天器在近地轨道进行过多次交会对接，都应用了航天科工的微波雷达。“五战五捷的表现足以证明，我国已经成功掌握交会对接技术。但不同的是，这次是在距离38万公里之外的月球轨道，难度更大。”孙武说。

具体来看，与近地轨道相比，月球轨道没有卫星导航等服务资源，微波通信是中远距离的唯一手段；月轨环境更复杂，要克服月球引力影响，自动交会对接对微波雷达提出的要求极为苛刻。

孙武告诉记者，因为嫦娥五号的轨道器和上升器交会对接，是体量相差巨大的“大追小”复杂受力过程，采用了抱爪式的弱撞击对接机构。这样一来，需要微波雷达的测角精度更高。为此，微波雷达团队攻克了相位干涉仪测角、大宽角度测量等关键技术。

微波雷达项目主任设计师贺中琴说，设计团队采用了创新的误差补偿算法，进一步提高了微波雷达的测角精度，大幅提升了精准对接的胜算。

此外，装有对接用应答机的上升器，在落月时难免形成扬尘，这些肉眼不可见的月尘干扰，将会严重降低测角精度。

中国航天科工集团二院25所青年设计师纪博打了一个比方：为确保安全度过月球之旅，应答机上安装了特殊材料的防尘罩，“就像给‘千里眼’戴上了‘护目镜’，‘嫦娥’的这双‘千里眼’，就不会变成‘近视眼’，甚至‘全盲’了。”

以前像上课点名答“到”，现在要负责更多信息传递

“我们为这次交会对接打造的，不仅是‘千里眼’，还是‘顺风耳’，升级后的它更小巧、更强大、更可靠。”孙武说。

据他介绍，微波雷达在保证交会对接测量“本职工作”的同时，还升级了航天器之间双向空空通信的“第二职业”。从雷达与应答机之间“一问一答”的传输方式，升级至轨道器与上升器之间的“沟通对话”，实现了遥控指令和遥测参数的双向传输。

“以前就像老师上课点名，雷达发消息，应答机答‘到’。而现在它们不仅自己要通话，还要负责上升器和轨道器之间的信息传递。”贺中琴说。

在此前“天舟”“天宫”交会对接中，25所研制的微波雷达已经实现减重一半，这次嫦娥五号任务，微波雷达再进一步开展轻量化的改进。

“交会对接雷达减去的重量比月壤采样重量还高，哪怕一克的重量减轻，对月壤采样任务的意义都是巨大的。”孙武说。

在他看来，此次微波雷达在首次地外天体轨道对接过程中的“完美表现”，与之前载人航天工程的那五次任务一样。这也是航天团队对产品质量“零缺陷”的坚持，对“一次成功”的诠释。

孙武透露，微波雷达的每一步成长记录、每一帧拍照留存，都实现了百分百的过程可追溯；反复的测试迭代和全覆盖的试验验证，确保产品功能、性能的万无一失。