嫦娥五號探測器的著陸和上升組合經歷了主動減速、快速調整、接近、懸停避障、緩降和自由落體階段，成功完成了月球表面預定區域的軟著陸。

這次輕盈穩重的墜落，蘊含著無數航天員的智慧和心血。

對嫦娥五號來說，登月的機會只有一次，一定是成功的。

與嫦娥三號、嫦娥四號相比，嫦娥五號對著陸場的位置精度和平順性有著前所未有的要求。由于升空將在采樣完成后在月球表面起飛，因此選擇嫦娥五號著陸點的過程也是為后續升空選擇“發射場”的過程。著陸區不得有過高的凸起和過深的坑，坡度應符合任務要求。

簡而言之，它就像一個從600公里外開始、15分鐘內完成的自主“跳傘”。

為了實現“正確選址、精確著陸”，嫦娥五號采用了“粗精中繼避障”模式，并在嫦娥三號和嫦娥四號上成功應用。在中國航天科技集團第五研究院502所研制的GNC系統的指揮下，著陸升空組合首先采用大推力反向制動減速，然后快速調整姿態，拍照識別預定著陸區域的地形，避開大障礙物，實現“粗避障”。然后傾斜降落到選定的著陸點，然后飛到著陸點，然后關閉發動機，降落在月球上。

GNC系統的決策離不開各種數據的支持。中科院西安分院研制的微波測距測速傳感器，作為一雙明亮的眼睛，感知嫦娥五號的路徑，將信息傳遞給決策“大腦”。

據西安分公司微波測距測速傳感器總設計師張愛軍介紹，該雷達將在著陸和上升組合體距離月球表面約15公里時啟動，在距離月球表面6公里時正式開始工作。

張愛軍說：“雷達可以探測到著陸器與月球表面之間的距離，以及著陸器的下降速度，并向登月器的制導、導航和控制系統提供速度和距離信息，以便著陸器確定著陸點和速度。”。

登月引擎有獨特的技術。發動機為嫦娥五號安全著陸提供動力保障。然而，用普通航空航天發動機完成月球表面的安全軟著陸任務是不可能的。

記者從航天科技集團第六研究所了解到，月球處于真空狀態，沒有大氣，這意味著不能利用空氣摩擦來實現減速。為了完成探測器的著陸階段，如動力下降和懸停，要求發動機具有推力深度調節能力。

2006年，第六研究院正式啟動7500N變推力發動機關鍵技術研究。“經過長時間的探索和優化，發動機的關鍵技術和穩定性已經突破了”三大關鍵技術的研究。發動機的技術指標基本上滿足了探測器的要求，為后續的開發任務奠定了堅實的基礎。

在 7500 牛可變推力發動機的支持下，嫦娥三號探測器于 2013 年 12 月在中國完成了第一次外星物體的軟著陸，嫦娥四號探測器于 2019 年 1 月實現了月球背面的第一次軟著陸。這一次，它護送嫦娥 5 號著陸，并在月球上順利著陸。

制動器導體 " 負有很大的責任。

嫦娥五號登月最后階段的發動機關機需要準確的指示。中國航天科技集團研制的伽馬關機傳感器是著陸月球過程中的 "制動指導員"，肩負著很大的責任。

登月過程開始后，嫦娥五號底部的伽馬關機傳感器實時測量探測器與月球表面的距離。嫦娥五號著陸離月球不到 5 米時，設備發出關閉指示，關閉軌道和姿態控制發動機。此時，決定了登月任務的成敗。隨著發動機反向推力的撤離，嫦娥 5 號能夠降落在月球上。

據報道，伽馬射線由于受到外界環境的低干擾和高精度，在載人航天和月球探測任務中得到了較高的精度和可靠性，在此之前，航天科技研制的伽馬高度控制裝置已成功地應用于神舟飛船護送航天員安全返航的任務中。

嫦娥五號的 "腿" 不是一般的。

沒有發動機的后退，嫦娥五號以自由落體的形式降落。雖然月球引力小，著陸高度不高，但當月球表面撞擊時，仍然會形成一定的撞擊載荷。

這要求著陸緩沖系統在著陸時吸收撞擊載荷，同時確保探測器不會翻倒或墜落。

著陸緩沖機制一般是嫦娥五號的 "腿"，這是登月環節的技術問題之一，嫦娥五號的四條 "腿" 是不尋常的，它們整合了緩沖和支持功能，繼承了嫦娥三號和四號的完美基因，是由五所院校的機構子系統團隊精心設計的。

記者了解到，該組織采用了完全自主知識產權的 "部分封閉、自我收緊" 的方案，確保了封鎖的簡單可靠，能夠解決著陸緩沖、著陸穩定等諸多問題。

與嫦娥三號的著陸緩沖設計方案相比，嫦娥五號任務的著陸緩沖能力提高了 30%，但由于嫦娥三號任務難度的增加，該機構的重量指數下降了 5%，五院總體設計部門的開發團隊最終解決了這一問題。

一個你不知道的聰明的設計

嫦娥五號登月過程中，也有一些鮮為人知的精美設計。

在表面上，著陸器 "持有" 吊起器降落在月球上。事實上，著陸器上的 GNC 系統是在中央控制計算機和著陸器上的恒星傳感器的幫助下工作的。

中央控制計算機是提升管用來在月球表面起飛的 "最強的大腦"，而恒星傳感器則允許提升管通過 "看著星星" 來確定它的姿態。

這種合作 "是設計師們結合" 提升機伴隨著陸器在整個過程中 " 提出的一個絕妙的技巧，這不僅節省了成本，而且減輕了重量。

此外，當著陸器接近月球表面時，由發動機引起的月球塵埃很容易使星敏感器變得 "眩目"，從而影響隨后上升管的起飛。研究小組設計了一個蓋子蓋住月球末端的星敏感器的鏡頭，他們稱其為 "天黑時閉上眼睛"。等月亮后月亮塵埃消散，然后讓星敏感器 "睜開眼睛"。

一座月月溝通的橋梁

380000 公里外經歷生死考驗的嫦娥 5 號，一舉一動都讓中國人憂心忡忡。幸運的是，通過各種天線和數據傳輸手段，地面可以與嫦娥五號保持聯系，掌握動態，并向其發出指示。

起重機上裝有西安分公司研制的測控天線，如嫦娥五號攜帶的手機，主要依靠嫦娥五號與地面的測控通信，著陸器拍攝的登月照片由研究所研制的數據傳輸系統實時傳輸，為地面決策提供依據。

與地面移動電話相比，地球與月球之間的通信距離為數萬倍，數據傳輸需要使用一種特殊的地對地定向天線。五院總體設計部門設計的定向天線采用雙軸驅動機構，與人的肩關節和肘關節相似，可使反射面天線散熱器靈活旋轉，始終瞄準地面。為了滿足任務要求，反射器天線的設計達到了極致，反射面天線的重量比同類天線低 40% 以上。