11月24日清晨，嫦娥五號(hào)探測(cè)器在中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射，并進(jìn)入預(yù)定軌道，正式開啟了人類九天取玉盤的探月之旅。在整個(gè)嫦娥五號(hào)任務(wù)中，中國航天科技集團(tuán)八院，也就是上海航天，承擔(dān)了軌道器的研制。它將在相距38萬公里的地球和月球之間，構(gòu)建起一條太空“物流”的特殊通道，助力嫦娥五號(hào)將采集封裝后的約2公斤月壤樣本從月球轉(zhuǎn)移回地球。

作為探月三期的收官之戰(zhàn)，嫦娥五號(hào)將刷新人類無人月球采樣返回任務(wù)新紀(jì)錄。其中，由上海航天抓總研制的軌道器作為貫穿任務(wù)全過程的飛行器，是名副其實(shí)的“太空郵差”。

它將在相距38萬公里的地球和月球之間，構(gòu)建起一條太空“物流”的特殊通道，既承擔(dān)地月往返運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)，將乘客安全地送往目的地，同時(shí)又要在太空中穩(wěn)妥地完成貨品的“接收”、“裝箱”，將珍貴的月壤投送回地球。

嫦娥五號(hào)在月球上采集的約2公斤月壤樣本要送回地球軌道，靠的就是軌道器。當(dāng)采集的樣本完成封裝后，上升器將在月面起飛，與位于月球軌道上的軌道器返回器組合體進(jìn)行交會(huì)對(duì)接和樣品轉(zhuǎn)移，而這個(gè)動(dòng)作就是被喻為38萬公里之外的“月宮之吻”，也是史無前例的首創(chuàng)。

經(jīng)過反復(fù)精準(zhǔn)推算，軌道器和上升器在環(huán)月軌道滿足交會(huì)對(duì)接初始條件時(shí)，要求控制器在收到抓捕指令后1秒鐘內(nèi)控制抓捕機(jī)構(gòu)完成抓捕，21秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩器剛性連接。相當(dāng)于在眨個(gè)眼的功夫就要完成對(duì)接，還是在38萬公里外的月球。為了完成攻克這個(gè)高難度的課題，在無數(shù)次方案論證后，上海航天研制團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出了抱爪式對(duì)接機(jī)構(gòu)方案。

最終，嫦娥五號(hào)探測(cè)器采用的對(duì)接機(jī)構(gòu)是由3套K形抱爪構(gòu)成的，當(dāng)上升器靠近時(shí)，只要對(duì)準(zhǔn)連接面上的3根連桿，將抱爪收緊，就可以實(shí)現(xiàn)兩器的緊密連接。

對(duì)接完成后，還要進(jìn)行一個(gè)重要?jiǎng)幼鳎褪菍⑸仙魃涎b有月壤的樣品容器轉(zhuǎn)移到返回器中。研制團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了世界首創(chuàng)的棘爪式轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，成就了嫦娥飛天采樣返回中極為重要的一環(huán)。

作為地月往返運(yùn)輸?shù)娘w行器，軌道器的工作貫穿整個(gè)探測(cè)任務(wù)始終，參與了嫦娥五號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)11個(gè)飛行階段中的8個(gè)階段，任務(wù)之艱巨，史無前例。尤其難能可貴的是，軌道器在具備強(qiáng)大的承載能力的同時(shí)還身輕如燕。上海航天的研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過一系列創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，使得它擎得起飛天夢(mèng)想，穩(wěn)得住每個(gè)動(dòng)作，成就了可靠的飛天嫦娥。

軌道器從2011年開始立項(xiàng)研發(fā)，2017年由于探月三期任務(wù)推遲發(fā)射，已經(jīng)整裝待發(fā)的軌道器隨嫦娥五號(hào)探測(cè)器總體轉(zhuǎn)入貯存。在三年的貯存期間，整個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)軌道器展開全面深入的壽命分析，制定詳細(xì)的方案，確保隨時(shí)執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。

歷經(jīng)了近10年的研制、試驗(yàn)與等待，11月24日清晨隨著長征五號(hào)遙五火箭的拔地而起，嫦娥五號(hào)終于開啟了中國探月工程的收官之戰(zhàn)。在未來的20多天里，它將力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)首次地外天體的采樣與封裝，首次從地外天體起飛，首次在月球軌道進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，首次帶樣品高速地球再入，以及首次進(jìn)行樣品的儲(chǔ)存、分析和研究。讓我們共同期待，迎接它的凱旋。

（看看新聞Knews記者：湯銘 編輯：靜靜）