南海之濱，“胖五”揚帆。2020年11月24日，嫦娥五號探測器隨長征五號從海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，開啟月球探測新旅程。
此次“胖五”的乘客是大家期待已久的嫦娥五號探測器，計劃將在探月工程三期中完成月面取樣返回任務(wù)，踏出中國探月工程的“繞、落、回”的最后一步“回”，是該工程中最復(fù)雜的探測器，也是中國探月工程的收官之戰(zhàn)。
嫦娥五號探測器將實現(xiàn)中國開展航天活動以來的五個“首次”： 一是地外天體的采樣與封裝，二是地外天體的起飛，三是月球軌道交會對接，四是攜帶樣品高速地球再入，五是樣品的存儲、分析和研究。
嫦娥五號探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成，在經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行后，著陸器和上升器組合體將與軌道器和返回器組合體分離，軌道器攜帶返回器留軌運行，著陸器承載上升器擇機實施月球正面預(yù)選區(qū)域軟著陸，按計劃開展月面自動采樣等后續(xù)工作。
西安光機所月球與深空探測技術(shù)研究室研制的全景相機為完成采樣區(qū)月表形貌和月面國旗成像調(diào)查而設(shè)計。全景相機安裝在相機指向機構(gòu)上，由相距一定距離的兩個相機組成。兩臺全景相機通過類似“人眼”的探測原理可以實現(xiàn)對目標的立體成像，依靠指向機構(gòu)的左右旋轉(zhuǎn)和上下俯仰，實現(xiàn)大視場和上下大范圍的全景探測，再通過圖像拼接及立體反演，可得到采樣區(qū)的全景立體圖像。當采樣機構(gòu)工作時，全景相機還可以對采樣過程進行拍照和攝像，從而獲得采樣過程圖像信息，同時和其它載荷互相配合，共同完成采樣區(qū)域現(xiàn)場就位探測的科學目標。
嫦娥五號全景相機在繼承嫦娥四號成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對月面高溫進行了適應(yīng)性設(shè)計，其工作溫度上限提高了10℃。全景相機轉(zhuǎn)臺在整個飛行過程中要經(jīng)歷約±100℃的溫度變化，且保證一定的指向精度。全景相機轉(zhuǎn)臺和國旗展示系統(tǒng)的火工品同樣要經(jīng)歷±100℃的溫度變化，還要適應(yīng)月面100℃以上的高溫起爆可靠，研制團隊進行了攻關(guān)和試驗，保證了火工品起爆的可靠性和安全性。
嫦娥五號全景相機正樣產(chǎn)品
西安光機所空間光學技術(shù)研究室承擔研制嫦娥五號遠攝相機和表取采樣裝置圖像處理單元任務(wù)，是采樣與封裝分系統(tǒng)的重要組成部分。遠攝相機安裝在著陸器月球表面采樣機械臂上，表取采樣裝置圖像處理單元安裝在著陸器采樣封裝分系統(tǒng)內(nèi)部，這兩部分相互配合，對月球表面采樣機械臂子系統(tǒng)著陸器外執(zhí)行部分的工作區(qū)域、月樣傾斜過程、初級封裝容器填充等進行監(jiān)視；通過視覺測量為表采機械臂子系統(tǒng)控制采樣器向初級封裝容器內(nèi)準確傾斜月樣、采樣器準確夾持初級封裝容器、采樣器將初級封裝容器準確放入密封封裝裝置提供精確的位置和姿態(tài)信息。研制團隊進行了關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和多次試驗，突破了相機輕小型化、月表特殊空間環(huán)境適應(yīng)性、高精度空間視覺測量等多項關(guān)鍵技術(shù)。
嫦娥五號遠攝相機正樣產(chǎn)品
九天攬月星河闊，十六春秋繞落回。從嫦娥一號拍攝的全月球影像圖，到嫦娥二號首次實現(xiàn)我國對小行星的飛躍探測，到嫦娥三號成功實現(xiàn)落月夢想、嫦娥四號實現(xiàn)人類探測器首次月背軟著陸揭開月球背面神秘面紗，再到嫦娥五號實現(xiàn)月面自動采樣返回……回顧我國一路走來的探月之路，可謂精彩紛呈。西安光機所有幸全程參與探月工程，一路見證中國航天人奮楫星河的腳步！
從兩彈一星到載人飛船，從探月工程到火星計劃，中國航天在向更高更遠目標挺近，挑戰(zhàn)也越來越大。每一次跨越都浸透著航天人的心血，每一次突破靠的就是自主創(chuàng)新。
發(fā)展航天事業(yè)，建設(shè)航天強國，我們使命在肩、任重道遠。西安光機所一代代科研人員將仰望星空，腳踏實地，在通往星辰大海的征途上，繼續(xù)貢獻西光智慧、貢獻西光力量?。?span style="line-height: 175%">龔仕建）
