在上海制造“地月巴士”运输月壤“回家”

6 月 6 嫦娥六号月球轨道交会对接与在轨样品转移动画模拟图像在北京航天飞行控制中心大屏幕上拍摄。 新华社记者 金立旺摄

昨天北京时间 14 时 48 分，嫦娥六号上升器与轨道返回器组合对接，将月球样品安全转移到返回器。嫦娥六号在月球轨道交会对接任务成功实施后，即将踏上重返地球的旅程。

5 月 3 日本，嫦娥六号探测器从文昌航天发射场发射，踏上月背之旅。嫦娥六号探测器的“四器”——着陆器、上升器、轨道器、返回器，在远赴月球的旅途中，各自承担着不同的飞行任务。其中，作为贯穿任务全过程的核心产品之一，中国航天科技集团第八研究院(上海航天科技研究院)抓住了总轨道器，承担着每月往返运输的重要使命。它在距离 38 在万公里的地月间完成月球样品的“空中接力”，被公认为“地月巴士”。

继嫦娥五号成功实现我国第一次地外天体采样返回后，嫦娥六号轨道器现在又“发班”了，这一次， 38 一万公里外的“礼物”给我们带来了月背。

灵活活动，展示“分身术”

发射升空后，轨道器的首要任务是运输。它不仅需要有很强的承载能力，还需要承载每个装置进入月球轨道，护送月球背面取样，还需要在月球轨道上进行交会对接和样品转移，妥善完成月球样品的“接收”和“包装”，安全地“投递”回地球。

航行阶段多，器室状态多。为了保证这个过程的安全，轨道器必须携带足够的推进剂和大量的负载。但由于探测器整体重量的限制，轨道器需要解决高承载力和轻量化的差异。

嫦娥六号轨道器采用创新的核心技术，如大承载复杂结构、轻量化结构等。，并采用多次分离复杂结构。通过在太空中完成“分离-组合-再分离-再组合”的变形过程，可以灵活、轻便地实现每月往返的运输任务。

其中，连接稳定、分离可靠、连接解锁、分离核心技术创造了嫦娥六号的飞行之旅。据了解，轨道器在整个任务过程中共同实施 6 二次分离，展示 6 一种组合状态是目前最复杂的空间飞机之一，成功完成了每月往返运输、器间分离、交会对接、样品转移等重要任务。

精确可靠，完成“太空接力”

将带有月球样品的上升器容器转移到轨道器返回舱内，这是嫦娥六号月背取样返回任务的重要组成部分。

取样完成后，上升器从月球上起飞，进入月球轨道后与轨道器相遇。此时，如果在载人航天工程中使用弱碰撞对接，只有轨道器的五分之一重量上升器可能面临被撞飞的风险。因此，嫦娥六号轨道器采用捕捉对接的方式，选择连杆棘爪转移机构，通过爪式对接机构，保证月球样品器皿的可靠转移。

我们所说的抱爪式对接，形象地说，就像我们手里拿着木棍一样。配有轨道装置 3 套 K 只要对准上升器连接面上的抱爪， 3 根连杆，通过收紧抱爪，可以实现两器之间的间隙连接。连杆棘爪转移机构的设计更加巧妙。倒三角棘爪的结构就像我们经常使用的尼龙扎带。齿纹对准后，只能单向运动，通过机械结构进行。 4 可靠抓取次伸缩、棘爪机构，促使样品器皿逐步向返回器移动。

由于月球轨道与地球轨道相比有时延迟，时间过道较小，对于轨道高速移动的轨道器和上升器来说，捕捉的机会稍纵即逝。21 秒，是交会对接任务的极限挑战：1 秒捕捉，10 秒校准，10 秒锁紧。38 万公里外，机构动作一气呵成，实现了两器之间的“抓、紧、稳”，为嫦娥六号实施第一个月采样回任务奠定了坚实的基础。

作家：史博臻

文章：本报记者 史博臻 图：新华社 编辑：施薇

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