嫦娥五號全景相機正樣產(chǎn)品 西安光機所供圖
全景相機轉(zhuǎn)臺 沈陽自動化所供圖
測速敏感器激光器 上海光機所供圖
11月24日，嫦娥五號成功發(fā)射。作為我國月球探測工程的發(fā)起者、參與者、實施者，中國科學院繼續(xù)牽頭論證提出科學目標與有效載荷配置方案，承擔了地面應用系統(tǒng)、有效載荷分系統(tǒng)、甚長基線干涉測量（VLBI）測軌分系統(tǒng)和多項工程關(guān)鍵產(chǎn)品的研制任務，后續(xù)還將組織開展科學數(shù)據(jù)應用研究。
中國科學院所屬國家天文臺、國家空間科學中心等14家研究院所承擔了嫦娥五號相關(guān)任務，為此次高難度任務提供了科技支撐。《中國科學報》綜合相關(guān)研究所消息，盤點了嫦娥五號上的“中科院出品”。
首個“月球樣品實驗室”
作為探月工程五大系統(tǒng)之一的地面應用系統(tǒng)，中國科學院國家天文臺負責科學探測和樣品研究計劃的制訂，有效載荷在軌業(yè)務運行管理，探測數(shù)據(jù)接收、處理、解譯和管理，月球樣品存儲、制備和處理，組織開展探測數(shù)據(jù)與月球樣品的分析和研究。
目前，中國科學院國家天文臺已建成國內(nèi)首個“月球樣品實驗室”，為避免月球樣品受到地球大氣、水等環(huán)境污染做好了準備，已具備“地外樣品”存儲、處理和分析的能力。
月球樣品返回地球后，地面應用系統(tǒng)將與探測器系統(tǒng)完成月球樣品交接，在月球樣品實驗室完成表取和鉆取樣品的解封、分樣和存儲。月球返回樣品經(jīng)初步測試分析、描述和建庫后，根據(jù)授權(quán)進行發(fā)布，開展長期的實驗室研究。
“看”透次表層的“月壤結(jié)構(gòu)探測儀”
月壤結(jié)構(gòu)探測儀是嫦娥五號探測器上的有效載荷之一。它是一種基于嫦娥五號著陸器平臺的次表層穿透探測雷達，其任務是月球次表層結(jié)構(gòu)、月壤厚度的探測，并在鉆取采樣過程中提供信息支持。
類似“人眼”的全景相機
中國科學院西安光學精密機械研究所（以下簡稱西安光機所）研制的全景相機為完成采樣區(qū)月表形貌和地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查而設(shè)計。全景相機由相距一定距離的兩個相機組成，通過類似“人眼”的探測原理實現(xiàn)對目標的立體成像。在繼承嫦娥四號成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，嫦娥五號的全景相機針對月面高溫進行了適應性設(shè)計。
此外，西安光機所還承擔研制遠攝相機和表取采樣裝置圖像處理單元任務。
全景相機轉(zhuǎn)臺
全景相機轉(zhuǎn)臺由中國科學院沈陽自動化研究所研制，主要完成科學探測、表取采樣區(qū)域成像、表取采樣過程監(jiān)視和協(xié)作等科學和工程目標。通過多輪優(yōu)化迭代，研究人員解決了結(jié)構(gòu)體筋板加固、近乎各向同性鋪層等一系列復雜工藝問題，通過了所有達標試驗，滿足了研制要求。
巨型“望遠鏡”定位
作為探月工程嫦娥五號測控與回收系統(tǒng)的重要組成部分，中國科學院上海天文臺牽頭的中國甚長基線干涉測量（VLBI）網(wǎng)，將與現(xiàn)有航天測控網(wǎng)共同完成嫦娥五號探測器各飛行段的測定軌及定位任務。
我國VLBI測軌分系統(tǒng)由北京站、上海站、昆明站和烏魯木齊站以及位于中國科學院上海天文臺的VLBI數(shù)據(jù)處理中心組成，分辨率相當于口徑為3000多千米的巨大的綜合口徑射電望遠鏡，測角精度可以達到百分之幾角秒。
先進的光電載荷
中國科學院上海技術(shù)物理研究所（以下簡稱上海技物所）研制了月球礦物光譜分析儀、激光測距測速敏感器和激光三維成像敏感器等光電載荷。月球礦物光譜分析儀是探測器有效載荷之一，將對月球表面著陸采樣區(qū)進行光譜探測和礦物組成分布分析。
上海技物所和中國科學院上海光學精密機械研究所（以下簡稱上海光機所）共同開發(fā)了三款激光應用系統(tǒng)，包括測距敏感器、測速敏感器、三維成像敏感器。其中，測速敏感器是首次采用，旨在讓嫦娥五號著陸更加平穩(wěn)。上海光機所承擔了三個系統(tǒng)中的核心組件——激光器的研制。
多種關(guān)鍵材料
中國科學院上海硅酸鹽研究所承擔了熱控涂層、高溫抗氧化涂層、高溫隔熱屏、發(fā)動機包覆材料、柔性薄膜熱控涂層及組件、耐燒蝕天線透波窗，以及大尺寸二氧化碲晶體、壓電陶瓷等關(guān)鍵材料的研制。
中國科學院金屬研究所研制出鎂合金防腐導電性鍍層。早在2010年，該科研團隊攻克傳統(tǒng)鎂合金防護涂層無法同時滿足防腐和導電的難題，研制出鎂合金表面防腐導電功能一體化涂層，已在嫦娥三號上得到應用。圍繞海南文昌“高溫、高濕、高鹽”發(fā)射環(huán)境給嫦娥五號帶來的新挑戰(zhàn)，團隊經(jīng)大量嘗試及優(yōu)化，最終研制出了滿足新環(huán)境的鎂合金防腐導電性鍍層。
中國科學院上海有機化學研究所（以下簡稱上海有機所）提供了陀螺儀專用浮液和有機熱控涂層。作為我國研制及批量生產(chǎn)高比重、高黏度、陀螺專用氟油的重要單位，上海有機所已在生產(chǎn)過程中建立了獨立、自主、完備的技術(shù)參數(shù)體系和研制生產(chǎn)體系。有機熱控涂層用于航天器外表面，以應對太空工作的極端空間熱環(huán)境。
（本報記者甘曉綜合整理）
《中國科學報》 (2020-11-25 第1版 要聞)
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