月壤回家-21秒空中接力”成就万里奔赴-维修星

6月25日14时07分，嫦娥六号返回器 carrying lunar samples from the far side of the moon 安全抵达内蒙古四子王旗预定区域，标志着探月工程嫦娥六号任务圆满完成。在53天的太空旅程中，嫦娥六号经历了11个飞行阶段，在月球背面轨道设计与控制、月面智能快速采样、月背起飞上升等关键技术领域取得突破，成功获取月球背面样品并顺利返回，这是我国航天强国、科技强国建设道路上的又一座里程碑。

此次嫦娥六号任务的成功，离不开各科研团队的通力合作。近日，记者深入嫦娥六号工程总体团队、轨道器团队、探测器团队、有效载荷分系统周昌义团队，记录了他们锐意创新、攻坚克难的奋斗故事。

——编 者

探月与航天工程中心嫦娥六号工程总体团队

提升总体设计和验证能力

本报记者 喻思南

嫦娥六号任务涉及探测器、火箭、测控等五大系统，历经11个飞行阶段，工作模式复杂、飞控事件密集，环环相扣，任何一个环节都不能出现差错。嫦娥六号任务副总设计师王琼所在的工程总体团队，负责工程的系统论证、总体设计和组织实施，同时还要应对各种突发状况。“我们就像是工程实施的‘润滑剂’，所有工作都是为了确保此次探月任务像精密仪器一样顺利运转。”王琼说。

嫦娥六号任务的首要挑战是：探测器已生产多年，经过长期存放，还能否满足工程要求？对此，工程总体团队与探测器团队共同确定了需要更换的超期服役部件，并对无需更换的关键部件进行了严格的寿命验证。

与嫦娥五号任务不同，嫦娥六号需要在月球背面着陆采样，并在鹊桥二号中继星的支持下开展工作。需要中继星支持的目标很多，如何优化调配测控资源、安排工作程序、确保精度达到要求，都是摆在团队面前的难题。

“必须尽早开始全方位分析，识别并化解风险。”王琼回忆，在任务初期，工程总体团队就带领各系统开展了全过程任务链分析，逐一剖析每个飞行阶段的关键动作、协同要求和所需资源，及时提出工程方案。为了研究这个专题，团队花费了2个月时间，召开了10多次专题会议。

国际合作是嫦娥六号任务的一大亮点。本次任务搭载了4个国际载荷。国际载荷设备状态多、接口和流程复杂，如何确保国际合作项目进度、控制质量风险，是团队面临的又一挑战。为此，团队制定了明确的国际载荷全流程工作方案，规范了从设备交付、集成测试、在轨工作到数据接收与交换的各个环节；同时建立联合工作组，及时协调技术和管理问题。“国际合作伙伴对本次国际合作都表示非常满意。”王琼说。

我国月球探测工程的成功，离不开清晰的规划和一丝不苟的执行。

中国航天科技集团八院嫦娥六号轨道器团队负责人王琼表示，未来他们将精进技术，提升工程设计和验证能力，并拓展国际合作，为月球探测事业做出更大贡献。

**空中接力，护送月壤归来**

在探索月球的旅程中，嫦娥六号探测器的着陆器、上升器、轨道器和返回器各有职责。其中，由航天科技集团八院研制的轨道器负责在相距 38 万公里的地月之间完成月球样品的“空中接力”。

轨道器不仅要搭载探测器进入月球轨道并护送月背采样，还要在月球轨道对接并转移样品，安全运回地球。其中的关键环节之一，就是将上升器中装有月球样品的容器转移到轨道器的返回舱内。

八院嫦娥六号试验队队长张玉花介绍，完成月背采样后，上升器将从月面起飞，并与在环月轨道飞行的轨道器相遇。如果采用载人航天工程中的撞击式对接，重量仅为轨道器 1/5 的上升器可能被撞飞。为了确保对接顺利，科研人员采用抓捕式对接方式，通过抱爪式对接机构和连杆棘爪式转移机构，确保月球样品容器安全转移。

对高速运行的轨道器和上升器来说，抓捕式对接机会稍纵即逝。本次任务，两器在 21 秒内完成对接：1 秒捕获，10 秒校正，10 秒锁紧，38 万公里之外，动作一气呵成，两器完美对接。

**九天揽月星河阔，首次月背采样归**

八院轨道器团队成员感慨良多：有报告时的紧张，有测试时的疲惫，更有火箭起飞时的激动和型号成功的欢呼。团队成员刘志强表示：“我们用产品的确定性应对所有不确定性，用细致入微保障指令的正确性，用满腔热情化解压力与疲劳，才换来最终的成功。”

**在月背留下中国印记**

在月球背面进行表取采样时，嫦娥六号探测器留下的图案形似汉字“中”，引发广泛关注。

负责这项工作的团队来自中国航天科技集团五院。为确保在月背顺利“挖土”，嫦娥六号探测器采用了表钻结合、多点采样的方式。

月球背面采样是嫦娥六号任务的一项重要内容。嫦娥六号着陆后，科研人员根据传回的画面和数据谨慎地开始了操作。参与此次采样任务的团队成员表示：“虽然之前预想了各种可能的情况，但实际操作时仍然非常紧张，担心出现错误。”

幸运的是，实际任务进行得非常顺利。一位团队成员介绍说：“嫦娥六号着陆点选择得当，着陆过程也很顺利，非常便于采样。”为了确保任务成功，团队进行了大量的模拟实验。当任务完成时，“中”字图案逐渐清晰地显现出来，等到五星红旗完全展开，一名队员兴奋地喊道：“快看！五星红旗展开的位置，正好在这个‘中’字图案的上方！”

虽然嫦娥六号任务过程与嫦娥五号类似，但仍然面临着许多新挑战。

为此，五院嫦娥六号探测器团队投入了大量精力，进行了一系列技术改进。例如，实现了对嫦娥六号机械臂的精准控制，能够做到“指哪儿挖哪儿、让挖多深挖多深”；为了让嫦娥六号能够平稳着陆月球背面，团队利用以往型号的遥感数据，对复杂着陆区的地形地貌进行了深入分析和确认，进一步降低了着陆风险，确保了选址区域分析的完备性、选址约束的全面性和选址结果的可靠性；为了适应月背着陆，针对月面工作过程中定向天线对中继星指向跟踪的新需求，科研人员开展了多方案比较和仿真验证，在短时间内，突破了月背双定向天线对中继星自主跟踪控制的关键技术……团队成员夜以继日地进行研究和验证，克服了一个又一个技术难题。

事实证明，我国探月任务的稳步推进，是辛勤付出、不断创新的成果。五院研制队伍人员始终秉持着全力以赴、勇攀高峰的信念，在技术上精益求精、质量管理上追求卓越的理念贯穿始终。

在嫦娥六号任务地面验证区，有一块展板格外醒目，上面写着“追逐梦想、勇于探索、协同攻坚、合作共赢”，这正是这支探月队伍的真实写照，也将激励着他们继续前进。

嫦娥六号任务有效载荷分系统周昌义团队

用玄武岩纤维“织”出“中国红”

本报记者 喻思南

按照工程计划，在完成月球表面无人自主采样后，嫦娥六号着陆器携带的五星红旗将在月球背面展开。38万公里外，北京航天飞行控制中心的周昌义，目不转睛地盯着电脑屏幕，内心无比激动……

周昌义是中国科学院国家空间科学中心研究员、嫦娥六号探测器有效载荷分系统总设计师。这次任务中的国旗展示是有效载荷分系统的任务之一。测控现场信息显示，全景相机已经对准了国旗并开启了动态摄像模式，国旗展开指令也已发出，但屏幕上却迟迟没有出现国旗画面。

“会不会没有展开？”周昌义的心一下子提到了嗓子眼。工作人员不断刷新系统，几分钟后，终于在屏幕上看到了国旗展开的画面。原来是动态摄像数据量较大，北京航天飞行控制中心接收数据稍有延迟。

那一刻，周昌义激动万分，悬着的心终于放了下来。

嫦娥六号是嫦娥五号的备份，早在2017年就已经制造完成，因此大幅修改设计方案的可能性很小。2023年初，武汉纺织大学徐卫林院士团队向嫦娥六号分系统主任设计师周昌义提出建议，希望采用玄武岩纤维材料制作月面国旗。

与之前的材料相比，玄武岩纤维制作的旗面更加平整美观，并且具备耐高温、耐低温、耐辐射等优良特性。 周昌义认为，为了呈现更佳的展示效果，尝试使用新材料是值得的。

放弃已经通过嫦娥五号任务验证的方案，采用全新的玄武岩纤维旗面，也意味着风险。如果在月球轨道上国旗无法正常展开，或者展示效果不佳，后果将不堪设想。为了降低风险，周昌义和月面国旗研制团队进行了一系列严格的测试。

为了模拟月球表面复杂的环境条件，科研团队对国旗样品进行了低温存储、低温热循环和热真空等试验。月球上光照条件特殊，如果阳光被遮挡，拍摄出的旗面就会变暗，影响展示效果。为此，研制团队通过计算分析和地面外场试验，反复验证了国旗在不同光照条件下的成像效果，并确定了在月面拍摄国旗的最佳时间。

通过大量的试验和数据分析，最终，用玄武岩纤维“织”成的“中国红”在月背成功实现了精彩展示。

除了国旗展示系统外，嫦娥六号探测器还搭载了其他6种科学设备。周昌义团队负责对这些设备进行严格的寿命评估等工作，确保它们能够经受住月球探测任务的考验。最终，分系统成功地完成了嫦娥六号任务的各项挑战。