天津航天机电设备研究所全方位助力嫦娥五号“上天揽月”

中国网12月21日讯 12月17日，我国“嫦娥五号”探测器返回器在内蒙古四子王旗成功着陆，标志着“嫦娥五号”探测器探月任务圆满完成。据悉，天津航天机电设备研究所（下称“研究所”）在此次任务承担了交会对接试验大平台研制任务及多项关键部件与工装的生产任务，完成了采样区域模拟月面形貌制备与构筑系统任务，参加了“嫦娥五号”探测器热控实施、装配和地面保障任务，为“嫦娥五号”探测器探月任务的成功完成提供了全方位的助力。

研究所的工作人员正在调试部件  周思杨摄 

将太空环境搬回地球

探月返回过程中，轨道器、返回器组合体与上升器的交会对接是“嫦娥五号”将月壤带回地球的关键环节之一，据了解，为了真实的验证“精准接，无缝转”的交会对接和样品转移过程，研究所为此次试验研制了总面积达1200平米的“大型超平支撑平台”。据悉，平台本体由200块特供的天然济南青花岗岩拼接而成，研究所在建设该平台时利用从下到上的地基、支撑机构、平台本体、控制系统和调平系统等多方面的技术优势，为此次“嫦娥五号”地面试验的顺利完成提供了有力保障。

研究所的“大型超平支撑平台”  受访单位供图

“大型超平支撑平台”是气浮式微重力试验研究的基础设施，在其上能够开展大量的试验研究工作。目前除“嫦娥五号”任务外，该平台还开展了空间站、大型展开机构等十余项各类型号和创新的试验任务，该平台的成功研制使我国彻底告别了手工调试平台的历史，气浮支撑平台物理仿真一举跃进世界领先水平。

将月面搬到地面

为了此次月面采样任务的顺利实施，研究所与中国航天科技集团五院国航天科技集团五院总体设计部共同完成了“嫦娥五号”探测器采样区域模拟月面形貌制备与构筑系统。该系统根据“嫦娥五号”探测器登陆月面后回传后的图像信息，通过技术手段在实验室模拟真实采样区域的月面形貌将“月面搬到地面”，为快速、有效的完成采样点选择与采样策略的制定提供参考依据。

首先，该系统根据“嫦娥五号”探测器的监视相机传回的图像信息和点云数字三维重构模型，采用基于增强现实（AR）技术的头戴式设备对预定采样区域月面形貌进行重现，之后，技术人员会按照采样区域的信息，在实验室中的模拟月壤上制作出与月球表面一样大小的凹坑及凸起，并打印出和月球表面存在的石块一样的替代品，再将模拟石块按照真实月面情况摆放在前面模拟的月壤上。

研究所打印出的“模拟月球石块”  受访单位供图

据了解，研究所科研人员凝聚所内以及天津本土的优势资源，在国内首次将增强现实（AR）技术、3D打印技术、光学三维扫描技术融合应用于地形构筑上，它将协助技术人员对“嫦娥五号”在月面完成采样点选择与采样策略的制定提供参考依据。后续，该系统还将为为火星探测与小行星探测等深空探测任务的开展提供思路和可借鉴的实施方案。

微小部组件添砖加瓦

为帮助“嫦娥五号”顺利完成任务，研究所还研制了多个微笑组件，例如上升器电连接器强脱装置和密封封装装置分离插头强脱装置两项产品，便是“嫦娥五号”探测器顺利返回的“保险绳”。

几日前，该所研发的“包子气球”备受关注，“包子气球”其实是研究所研制的月球表面采样机械臂1/6g重力气悬浮补偿装置。该装置主要用于对月球重力环境的模拟，突破了传统球形气球的模式，设计了一个倒置的大包子形状，在满足了试验场环境要求的同时还体现出了浓郁的天津特色。

“包子气球”引发关注  受访单位供图

此外，研究所还在“嫦娥五号”探测器任务中承制了“嫦娥五号”上升器、着陆器太阳翼机构、定向天线压紧释放机构、着陆器太阳翼压紧释放装置、表面采样机械臂压紧释放装置、样品容器连接解锁装置等等多项星上产品。

借东风 提技术 练队伍

研究所技术人员参与了此次“嫦娥五号”探测器的热控实施和装配工作，以精湛的热控实施和装配技术为“嫦娥五号”探测器顺利完成任务保驾护航。

在热控实施环节，研究所的技术人员先后参与了某型号天线、对接舱和着陆器着陆腿的包覆多层、贴热敏电阻、点胶和贴加热片的工作。最终，该所的热控团队凭借着优秀的热控技术以及大量的工作经验完美的完成了“嫦娥五号”探测器的热控实施任务，得到了用户极高的评价。

研究所工作人员正在工作中  周思杨摄

在装配环节，研究所技术人员先后参与多个主要单机的装配工作。以上升器太阳翼机构上用于约束联动绳位置的装置“柱销”为例。柱销是联动绳与太阳翼各铰链的固定点，是个小零件，但却是最考验装配功夫的。它需要精确地安装在联动绳上，并且固定的力度不能紧也不能松——太紧会造成联动绳损坏，太松则固定的力量不够——导致太阳翼不同部位展开速度不均。研究所技术人员为了寻找到最合适的固定力度进行了成百上千次的实验，最终凭借着细心、耐心、熟练的装配技术以及大量的装配经验完美的安装这个零件。除此之外，该所技术人员还为此设计制作了专门的工装用于检测柱销固定的拉力。

多年以来，研究所作为探月工程的研制单位先后参与了嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥四号等所有探月工程相关型号的研制任务，伴随着嫦娥一路走过中国航天人的探月之旅，一代代的研究所人将自己的青春与热血奉献在中国航天的发展中。这个过程中研究所焦云雷曾获得“探月工程嫦娥三号任务突出贡献者”荣誉称号，杨涛曾获得“探月工程嫦娥四号任务突出贡献者”荣誉称号。