12月17日凌晨，嫦娥五號返回器成功著陸于內(nèi)蒙古四子王旗。自11月24日發(fā)射以來，在23天的“旅途”中，中國航天科工集團(tuán)二院自主研制的多項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)品堪稱探月“神器”，為嫦娥五號“繞、落、回”等不同階段提供全面保障支撐，助力中國開啟深空探測新征程。

測量雷達(dá)打造飛天觀測第一雙眼

在長征五號運(yùn)載火箭帶著焰尾拔地而起的幾分鐘內(nèi)，23所兩部固定式脈沖測量雷達(dá)快速采集著火箭的飛行信息，確保指控中心能第一時間掌握全局，做好安控。

這是雷達(dá)測量的第一棒。從點(diǎn)火的那一刻開始，23所探測雷達(dá)像兩雙“鷹眼”，緊盯火箭飛行。這兩部測量雷達(dá)主要用于運(yùn)載火箭發(fā)射上升段的外彈道測量，為發(fā)射場指控中心實(shí)時提供火箭距離、方位、俯仰等精確坐標(biāo)信息和徑向速度數(shù)據(jù)，一旦火箭飛行出現(xiàn)偏移軌道的狀況，即刻就能發(fā)現(xiàn)。

因?yàn)椴皇苡暄┡_風(fēng)等天氣因素影響，在火箭飛行觀測的初始階段，雷達(dá)測量扛起了大梁。測量雷達(dá)先后圓滿完成長征七號、長征五號首飛等數(shù)十次飛行任務(wù)，為嫦娥五號飛行保駕工作奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

聲表面波高可靠保障順利升空

在此次任務(wù)中，二院23所自主研發(fā)的聲表面波濾波器同時安裝在嫦娥五號及搭載飛行的長征五號火箭中，主要應(yīng)用在測控、應(yīng)答機(jī)等分系統(tǒng)，全力保障嫦娥五號信號接收、過濾雜波，以及各分系統(tǒng)信號接收、處理的有效進(jìn)行。

航天器發(fā)射中一旦有了信號干擾，地面接收到的信息就好比接聽串了線的電話。聲表面波濾波器能夠輕松過濾掉“高次諧波、鏡像信息、發(fā)射漏泄信號以及各類寄生雜波干擾”等各種干擾信號，發(fā)射場指控中心可以清晰接收準(zhǔn)確信號。

為了濾除無用的信號干擾，更好助力嫦娥五號進(jìn)行太空觀測，確保與地面中心的信號暢通，23所對每一個濾波器精雕細(xì)琢，聲表濾波器的最細(xì)線條寬度達(dá)到0.3um，相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的1/200，每一個合格的高可靠性聲表面波器件，都要高倍顯微鏡下“過關(guān)斬將”并至少經(jīng)歷3次超聲波或等離子清洗，保證了元器件可靠性。

晶體元器件穩(wěn)住精準(zhǔn)探月脈搏

嫦娥五號的頻率信號如同人體的脈搏，脈搏的穩(wěn)定是她穩(wěn)定正常工作的前提。二院203所研制生產(chǎn)的數(shù)百只自主可控晶體元器件，作為嫦娥五號中電子設(shè)備的心臟，牢牢穩(wěn)住嫦娥飛行的脈搏。

203所研制生產(chǎn)的某型高性能時鐘晶體振蕩器，是已經(jīng)大量應(yīng)用到中國探月工程的“功勛”產(chǎn)品。嫦娥五號中它再次成為多面手，從充當(dāng)“千里眼和順風(fēng)耳”的通訊設(shè)備、控制嫦娥精準(zhǔn)著陸的控制系統(tǒng)，到拍攝“廣寒宮”的光學(xué)電子設(shè)備、控制嫦娥采樣返回的控制系統(tǒng)，處處都有它忙碌的身影，全力保障嫦娥五號在遙遠(yuǎn)的太空中“控得住”、“采好樣”、“返得回”。

203所為嫦娥系列研制的抗沖擊溫補(bǔ)晶體振蕩器，具有頻率準(zhǔn)確、耐受沖擊的特點(diǎn)。此次嫦娥五號使用了數(shù)只這樣高精度的抗沖擊溫補(bǔ)晶體振蕩器，這些溫補(bǔ)晶體振蕩器都是處于“關(guān)鍵崗位”，為嫦娥衛(wèi)星信標(biāo)機(jī)提供精準(zhǔn)信號，同時還可以承受住1500g沖擊，為最終定位提供精準(zhǔn)信號，保證“嫦娥”平安回家。

另一型高精度溫補(bǔ)晶體振蕩器，是頻率控制的“大咖”，它可以輸出更加精準(zhǔn)穩(wěn)定的頻率信號。經(jīng)過進(jìn)一步設(shè)計(jì)和工藝攻關(guān)后，能夠大幅提高嫦娥五號的性能指標(biāo)和可靠性以及頻率穩(wěn)定度，溫度工作范圍提高了近一倍，并具有良好的環(huán)境適應(yīng)性。

微波雷達(dá)確保月壤采樣安全轉(zhuǎn)移

依托首次月壤采樣返回任務(wù)，二院25所交會對接微波雷達(dá)首次實(shí)現(xiàn)月球軌道應(yīng)用。25所自主研制的月球軌道交會對接微波雷達(dá)，是實(shí)現(xiàn)月球軌道交會對接和月壤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵設(shè)備，用于嫦娥五號軌道器和上升器之間相對位置與相對姿態(tài)的精確測量，同時實(shí)現(xiàn)雙向空空通信，引導(dǎo)兩個航天器最終實(shí)現(xiàn)月球軌道交會對接，保證月壤采樣安全轉(zhuǎn)移。

不同于地球軌道交會對接，微波雷達(dá)在月球軌道交會對接是遠(yuǎn)距離測量的唯一手段，也是保證上升器在環(huán)月軌道和軌道器對接并把月壤樣品轉(zhuǎn)移到軌道器的關(guān)鍵。

火箭發(fā)射后，微波雷達(dá)隨嫦娥五號探測器飛行約7天到達(dá)月球軌道，隨后雷達(dá)主機(jī)及天線隨軌返組合體環(huán)月飛行，應(yīng)答機(jī)主機(jī)及應(yīng)答機(jī)天線隨著上組合體落月完成月壤采樣。之后上升器從月面起飛進(jìn)入環(huán)月軌道，開始月球軌道交會對接。微波雷達(dá)在交會對接階段工作，從約100km處開機(jī)工作，為導(dǎo)航控制分系統(tǒng)提供軌道器與上升器間的相對運(yùn)動參數(shù)，同時進(jìn)行雙向空空通信，直至對接機(jī)構(gòu)捕獲鎖定上升器，將上升器中的月壤樣品和容器轉(zhuǎn)移到返回器。

高效護(hù)佑返回器平安回家

在嫦娥五號返回器返回過程中，二院23所研制的兩部測量雷達(dá)承擔(dān)了高精度測量任務(wù)，并為指控中心提供實(shí)時測量數(shù)據(jù)，為前方搜救提供有效的目標(biāo)落點(diǎn)數(shù)據(jù)。

距離落區(qū)較遠(yuǎn)的雷達(dá)主要用于黑障區(qū)至地面的跟蹤測量，該所研制人員根據(jù)十多年神舟系列飛船返回任務(wù)保駕工作經(jīng)驗(yàn)，著重針對黑障區(qū)內(nèi)返回器對雷達(dá)存在隱身現(xiàn)象做了充分準(zhǔn)備，實(shí)時上報測量數(shù)據(jù)并預(yù)報返回艙著陸點(diǎn)，為飛船平安著陸后第一時間搜救打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；回收任務(wù)最末端的跟蹤測量雷達(dá)從返回器開傘后開始對目標(biāo)進(jìn)行測量，為落點(diǎn)預(yù)報和返回器搜救提供了及時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。

當(dāng)嫦娥五號返回器在預(yù)定區(qū)域著陸后，206所搬運(yùn)外骨骼助力回收大隊(duì)成功搜救返回器。搬運(yùn)外骨骼包含上肢助力模塊和下肢助力模塊，負(fù)載能力達(dá)50公斤，同時為穿戴者提供了上肢臂力、腰肌及臀大肌助力，在負(fù)重搬運(yùn)機(jī)動時可省力約60%，幫助穿戴者承擔(dān)更大載荷。

此次任務(wù)中，兩名身穿外骨骼的搜救回收隊(duì)員攜帶搜救設(shè)備從直升機(jī)降落點(diǎn)快速機(jī)動至返回器著陸點(diǎn)，并在返回器旁插上一面鮮艷的五星紅旗。與此同時，搬運(yùn)外骨骼還協(xié)助搜救回收大隊(duì)在返回器周邊快速搭建應(yīng)急通訊、照明及電力保障體系，確保搜救回收任務(wù)快速、安全、高效完成，為整個嫦娥五號探月任務(wù)收官劃上圓滿句號。（李喬 郭超凱）