周俊根

編者按：2020年11月24日4時(shí)30分，文昌航天發(fā)射場(chǎng)，我國(guó)用長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭成功發(fā)射探月工程嫦娥五號(hào)探測(cè)器，順利將探測(cè)器送入預(yù)定軌道。嫦娥五號(hào)，由中國(guó)空間技術(shù)研究院研制，是我國(guó)探月工程三期發(fā)射的月球探測(cè)器，也是中國(guó)首個(gè)實(shí)施無(wú)人月面取樣返回的月球探測(cè)器，是我國(guó)探月工程的收官之戰(zhàn)。下面讓我們一起跟隨這幾則新聞，聚焦嫦娥五號(hào)，感受我國(guó)科學(xué)技術(shù)的輝煌成就。

（一）嫦娥五號(hào)何以穩(wěn)穩(wěn)落月

馮 華 余建斌 喻思南

在經(jīng)歷了一周的地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行后，嫦娥五號(hào)探測(cè)器于12月1日23時(shí)11分降落在月面預(yù)選著陸區(qū)。與嫦娥三號(hào)、四號(hào)相比，嫦娥五號(hào)的落月過(guò)程有何不同？用到了哪些“神器”？

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確保“選址正確，落得準(zhǔn)確”

嫦娥五號(hào)的落月過(guò)程經(jīng)歷了主動(dòng)減速、快速調(diào)整、接近、懸停避障、緩速下降和自由下落段，看似輕松的平穩(wěn)降落背后，蘊(yùn)藏著眾多科研人員的智慧和積淀。

嫦娥五號(hào)探測(cè)器總研制單位中國(guó)航天科技集團(tuán)五院有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，嫦娥五號(hào)落月的過(guò)程也是為后續(xù)上升器月面起飛選擇“發(fā)射場(chǎng)”的過(guò)程。相較于嫦娥三號(hào)、四號(hào)，嫦娥五號(hào)對(duì)于著陸點(diǎn)的位置精度和平整度的要求是空前的，需要著陸區(qū)域內(nèi)既沒(méi)有太高的凸起，也沒(méi)有太深的凹坑，坡度要符合任務(wù)要求?？梢哉f(shuō)，落月的過(guò)程就是邊飛行邊找尋落點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)“選址正確，落得準(zhǔn)確”，專家介紹，嫦娥五號(hào)采用了中國(guó)航天科技集團(tuán)五院502所已在嫦娥三號(hào)和四號(hào)上應(yīng)用的“粗精接力避障”的方式，即在制導(dǎo)導(dǎo)航與控制（GNC）系統(tǒng)的指揮下，著陸器和上升器組合體先大推力反向制動(dòng)快速減速，然后快速調(diào)整姿態(tài)并對(duì)預(yù)定落區(qū)地形進(jìn)行拍照識(shí)別，避開(kāi)大障礙，實(shí)現(xiàn)“粗避障”。之后，組合體在飛到距離月面100米時(shí)懸停，并再次對(duì)選定區(qū)域精確拍照，實(shí)現(xiàn)“精避障”，再斜向下飄向選定的著陸點(diǎn)，在移動(dòng)到著陸點(diǎn)正上方后開(kāi)始豎直下降，到距離月面較近時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，利用著陸腿的緩沖實(shí)現(xiàn)軟著陸。

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保證探測(cè)器不翻倒、不陷落

落月的關(guān)鍵在于平穩(wěn)。嫦娥五號(hào)著陸上升組合體在落月時(shí)，撞擊月面會(huì)形成較大的沖擊載荷，必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的著陸緩沖機(jī)構(gòu)，保證探測(cè)器不翻倒、不陷落，這是落月的技術(shù)難題之一。

專家介紹，著陸緩沖機(jī)構(gòu)，通俗地說(shuō)就是嫦娥五號(hào)的“腿”。

這4條緩沖、支撐一體化的“腿”可不一般。著陸緩沖機(jī)構(gòu)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“偏置收攏、自我壓緊”式方案，保證了收攏簡(jiǎn)單、展開(kāi)可靠，解決了著陸緩沖、著陸穩(wěn)定性等多方面的問(wèn)題。

與嫦娥三號(hào)的著陸緩沖設(shè)計(jì)方案相比，由于任務(wù)難度增加，嫦娥五號(hào)任務(wù)的著陸緩沖能力要求提高了30%，但機(jī)構(gòu)重量指標(biāo)卻減少了5%。研制團(tuán)隊(duì)反復(fù)研究，每次修改完設(shè)計(jì)后，一旦發(fā)現(xiàn)新的減重突破口，又毫不猶豫地推翻重來(lái)，最終成功滿足了設(shè)計(jì)指標(biāo)，確保了嫦娥五號(hào)穩(wěn)定可靠地完成與月球的親密擁抱。

搭載“外腦”“外眼”

既節(jié)約成本又減輕重量

在嫦娥五號(hào)的落月過(guò)程中，還有兩個(gè)精妙的設(shè)計(jì)。一是雖然表面上看是著陸器“背著”上升器軟著陸到了月面上，但實(shí)際上，整個(gè)落月過(guò)程中，著陸器都借助了“外腦”和“外眼”——分別是上升器月面起飛時(shí)要用的“最強(qiáng)大腦”中央控制計(jì)算機(jī)和通過(guò)“看星星”確定自己姿態(tài)的星敏感器，這是設(shè)計(jì)人員根據(jù)“上升器全程陪同著陸器”的實(shí)際想出的妙招，既節(jié)約成本又減輕重量。

二是由于距離月面較近時(shí)主發(fā)動(dòng)機(jī)激起的月塵會(huì)污染星敏感器，影響上升器月面起飛，科研人員專門設(shè)計(jì)了蓋子，在距離月面一定的高度時(shí)把星敏感器的鏡頭蓋起來(lái)，待落月之后月塵散去再通知星敏感器把蓋子打開(kāi)，這一睜一閉之間，著陸器和上升器組合體已經(jīng)順利著陸在月亮之上了。

（選自《人民日?qǐng)?bào)》2020年12月2日，有刪節(jié)）

【閱讀訓(xùn)練】

1.這則新聞的第一段告訴我們什么新聞事件？

2.嫦娥五號(hào)對(duì)于著陸點(diǎn)的位置的要求是什么？

3.請(qǐng)根據(jù)語(yǔ)段內(nèi)容將新聞中的小標(biāo)題補(bǔ)充完整。

4.嫦娥五號(hào)探測(cè)器搭載的“外腦”“外眼”分別是什么裝置？

（二）嫦娥五號(hào)在月表展示國(guó)旗

胡 喆

新華社北京12月4日電 ? 旗開(kāi)月表，五星閃耀。經(jīng)過(guò)科研團(tuán)隊(duì)的數(shù)據(jù)接收和處理，4日下午，國(guó)家航天局公布了探月工程嫦娥五號(hào)探測(cè)器在月球表面國(guó)旗展示的照片。這是繼嫦娥三號(hào)、四號(hào)任務(wù)后，五星紅旗又一次展現(xiàn)在月球表面，同時(shí)也是五星紅旗第一次月表動(dòng)態(tài)展示。

與嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)以及玉兔月球車上的國(guó)旗采用噴涂方式不同，嫦娥五號(hào)攜帶的國(guó)旗是一面真正的旗幟，重量?jī)H12克，需要在1秒鐘內(nèi)完成展示動(dòng)作。

一面登上月球的國(guó)旗，必然蘊(yùn)含著十足的科技含量。國(guó)旗展示系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人程昌介紹，科研團(tuán)隊(duì)在選材上花費(fèi)的時(shí)間就超過(guò)一年，挑選出二三十種纖維材料，然后通過(guò)一系列物理試驗(yàn)，最終決定采用一種新型復(fù)合材料，既能滿足強(qiáng)度要求，又能滿足染色性能要求，還能保證國(guó)旗卷起時(shí)在正負(fù)150攝氏度溫差環(huán)境下不會(huì)粘連在一起。

嫦娥五號(hào)上的國(guó)旗能夠在月面實(shí)現(xiàn)獨(dú)立展示，主要依靠國(guó)旗展示系統(tǒng)輔助。國(guó)旗展示系統(tǒng)布置在嫦娥五號(hào)著陸器艙外，環(huán)境條件惡劣，來(lái)自中國(guó)航天科工集團(tuán)的研制團(tuán)隊(duì)十年攻關(guān)，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、材料選用、加工工藝等各個(gè)方面進(jìn)行大膽創(chuàng)新和科學(xué)驗(yàn)證，一一攻破國(guó)旗月面展開(kāi)難題，圓滿完成了這一光榮的任務(wù)。

（選自《人民日?qǐng)?bào)海外版》2020年12月5日）

【閱讀訓(xùn)練】

1.請(qǐng)用一句話簡(jiǎn)要概括這則新聞的主要內(nèi)容。

2.嫦娥五號(hào)與嫦娥三號(hào)、四號(hào)國(guó)旗展示方式不同在何處？

3.下面語(yǔ)句運(yùn)用了什么說(shuō)明方法？其作用是什么？

科研團(tuán)隊(duì)在選材上花費(fèi)的時(shí)間就超過(guò)一年，挑選出二三十種纖維材料，然后通過(guò)一系列物理試驗(yàn)，最終決定采用一種新型復(fù)合材料……

4.新聞最后一段主要告訴我們什么信息？

（三）嫦娥五號(hào)如何在月面順利“挖土”

張 蕾 ?龐 丹

2020年12月2日22時(shí)，經(jīng)過(guò)約19小時(shí)的月面工作，嫦娥五號(hào)探測(cè)器順利完成我國(guó)首次月球表面自動(dòng)采樣，并將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。

作為嫦娥五號(hào)探測(cè)任務(wù)的核心關(guān)鍵環(huán)節(jié)，月球表面自動(dòng)采樣封裝頗為引人注目。在這個(gè)階段，嫦娥五號(hào)在選定區(qū)域著陸月面后，開(kāi)始使出渾身解數(shù)采集月壤。為此，來(lái)自航天科技集團(tuán)五院的設(shè)計(jì)師們采用表鉆結(jié)合、多點(diǎn)采樣的方式，精心設(shè)計(jì)了兩種“挖土”模式——鉆具鉆取和機(jī)械臂表取。

據(jù)研制團(tuán)隊(duì)的工作人員介紹，首次月面采樣困難可不少：“首先，采樣裝置為全新研制，技術(shù)新、難度大，需要考慮飛行任務(wù)以及探測(cè)器的測(cè)控、光照條件、電源、熱控等各種約束;其次，采樣期間面臨月面高溫的工作環(huán)境，同時(shí)采樣任務(wù)時(shí)序緊張、機(jī)構(gòu)動(dòng)作多、不確定因素多;最后，著陸器著陸后不能移動(dòng)，鉆取采樣裝置正下方的地面到底是松軟的土壤還是堅(jiān)硬的巖石，都影響著采樣計(jì)劃。”

為確保首次月面采樣任務(wù)順利完成，嫦娥五號(hào)探測(cè)器研制團(tuán)隊(duì)多措并舉，不僅對(duì)月面采樣過(guò)程進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)分析，確定先鉆后表、器地協(xié)同的工作程序，以及器上操作、地面測(cè)控和地面物理驗(yàn)證三位一體的飛控模式，而且設(shè)計(jì)了遙控、預(yù)編程和半自主三種工作模式，確保采樣過(guò)程的可靠性。

接下來(lái)，經(jīng)月面起飛、月球軌道交會(huì)對(duì)接、月地轉(zhuǎn)移和再入回收等過(guò)程，嫦娥五號(hào)會(huì)將月球樣品帶回地球。

（選自《光明日?qǐng)?bào)》2020年12月4日）

【閱讀訓(xùn)練】

1.標(biāo)題中的“挖土”具體指的是什么新聞事件？

2.設(shè)計(jì)師們精心設(shè)計(jì)了哪兩種“挖土”模式？

3.第三段中記者引用工作人員話語(yǔ)的目的是什么？

4.新聞中加點(diǎn)詞“多措并舉”的具體措施有哪些？

（四）中國(guó)太空探索的又一里程碑

曲 頌 方瑩馨

12月3日，中國(guó)探月工程嫦娥五號(hào)上升器點(diǎn)火起飛，攜帶月壤進(jìn)入預(yù)定環(huán)月軌道，成功實(shí)現(xiàn)中國(guó)首次地外天體起飛。此前，嫦娥五號(hào)探測(cè)器經(jīng)過(guò)約19小時(shí)月面工作，順利完成月球表面自動(dòng)采樣。多國(guó)媒體高度關(guān)注這一重大航天工程，認(rèn)為其成功實(shí)施對(duì)于航天領(lǐng)域各項(xiàng)研究與國(guó)際航天合作具有重要意義。

英國(guó)《自然》雜志刊文指出，嫦娥五號(hào)提取樣品是自1976年蘇聯(lián)成功完成“月球24號(hào)”無(wú)人探測(cè)任務(wù)以來(lái)的首次采集月球樣品嘗試。

巴西《圣保羅州報(bào)》網(wǎng)站寫道，中國(guó)發(fā)起了一項(xiàng)雄心勃勃的任務(wù)，40多年來(lái)首次從月球表面帶走物質(zhì)，這項(xiàng)任務(wù)可以增進(jìn)人類對(duì)月球和太陽(yáng)系起源的認(rèn)識(shí)，“是中國(guó)太空探索的又一里程碑”。

近日，歐洲航天局連續(xù)在社交媒體上為嫦娥五號(hào)太空之旅點(diǎn)贊，并在官網(wǎng)發(fā)表介紹文章。文章稱，在嫦娥五號(hào)發(fā)射后的兩個(gè)關(guān)鍵階段，歐洲航天局使用其位于南美洲的庫(kù)魯航天中心和位于非洲的馬斯帕洛馬斯航天基地，為探測(cè)器提供數(shù)據(jù)傳輸中繼服務(wù)，“很高興我們的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)為這一激動(dòng)人心的探月活動(dòng)提供支持”。

歐洲新聞臺(tái)報(bào)道援引對(duì)英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院物理天文系迭戈博士的采訪時(shí)表示，中國(guó)探測(cè)器對(duì)月球表面土壤進(jìn)行采樣，這將幫助人類更好探究月球、太陽(yáng)和宇宙起源。

英國(guó)廣播公司報(bào)道援引英國(guó)曼徹斯特大學(xué)凱蒂·喬伊博士的觀點(diǎn)說(shuō)，嫦娥五號(hào)采集的新樣品會(huì)加深對(duì)月球火山史的認(rèn)知。

法新社援引美國(guó)哈佛—史密森天體物理學(xué)中心天文學(xué)家喬納森·麥克道爾的話說(shuō)，這項(xiàng)任務(wù)具有前所未有的挑戰(zhàn)，尤其使用了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。

美國(guó)《國(guó)家地理》雜志文章寫道，嫦娥五號(hào)收集最“年輕”的月壤，將幫助科學(xué)家探索月球歷史的奧秘。這是中國(guó)探月計(jì)劃中令人期待已久的一個(gè)章節(jié)。中國(guó)在探索月球的全球新時(shí)代邁出了大膽的一步。報(bào)道還援引喬治·華盛頓大學(xué)空間政策研究所名譽(yù)教授、太空歷史學(xué)家約翰·洛格斯登的話說(shuō)，嫦娥五號(hào)任務(wù)也為未來(lái)機(jī)器人在其他行星上執(zhí)行任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

南非《星報(bào)》發(fā)文表示，飛天夢(mèng)承載著人類美好憧憬，與人類歷史一樣悠遠(yuǎn)，其中月球是飛天夢(mèng)的重要載體。嫦娥五號(hào)探測(cè)器的一系列成功，是中國(guó)探月工程邁出的鏗鏘一步，是一項(xiàng)輝煌燦爛的成就。

荷蘭最大的科普新聞網(wǎng)站“科學(xué)家”報(bào)道稱，除了探月工程，火星探測(cè)計(jì)劃也在進(jìn)行，中國(guó)航天一直在努力前進(jìn)，期待中國(guó)航天帶來(lái)更多驚喜。

（選自《人民日?qǐng)?bào)》2020年12月5日）

【閱讀訓(xùn)練】

1.請(qǐng)對(duì)這則新聞的標(biāo)題作簡(jiǎn)要賞析。

2.請(qǐng)用新聞中的一句話概括這則新聞的主要內(nèi)容。

3.這則新聞在結(jié)構(gòu)上有什么特點(diǎn)？

【參考答案】

（一）《嫦娥五號(hào)何以穩(wěn)穩(wěn)落月》 1.嫦娥五號(hào)探測(cè)器于12月1日23時(shí)11分降落在月面預(yù)選著陸區(qū)。2.需要著陸區(qū)域內(nèi)既沒(méi)有太高的凸起，也沒(méi)有太深的凹坑，坡度要符合任務(wù)要求。3.制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)、著陸緩沖機(jī)構(gòu)。4.“外腦”“外眼”分別是上升器月面起飛時(shí)要用的“最強(qiáng)大腦”中央控制計(jì)算機(jī)和通過(guò)“看星星”確定自己姿態(tài)的星敏感器。

（二）《嫦娥五號(hào)在月表展示國(guó)旗》 1.嫦娥五號(hào)在月表展示國(guó)旗。（或：國(guó)家航天局公布了探月工程嫦娥五號(hào)探測(cè)器在月球表面展示國(guó)旗的照片。）2.嫦娥三號(hào)、四號(hào)采用噴涂方式展示國(guó)旗，嫦娥五號(hào)攜帶的國(guó)旗是一面真正的旗幟。3.列數(shù)字。通過(guò)具體數(shù)據(jù)說(shuō)明科研團(tuán)隊(duì)在選材上花費(fèi)的時(shí)間之長(zhǎng)，挑選材料之多，突出研究之不易。4.嫦娥五號(hào)上的國(guó)旗能夠在月面實(shí)現(xiàn)獨(dú)立展示，主要依靠國(guó)旗展示系統(tǒng)輔助，并簡(jiǎn)要介紹其研發(fā)過(guò)程。

（三）《嫦娥五號(hào)如何在月面順利“挖土”》 ?1.嫦娥五號(hào)探測(cè)器順利完成我國(guó)首次月球表面自動(dòng)采樣，并將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。2.鉆具鉆取和機(jī)械臂表取。3.說(shuō)明首次月面采樣困難較多。4.一是對(duì)月面采樣過(guò)程進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)分析，確定先鉆后表、器地協(xié)同的工作程序，以及器上操作、地面測(cè)控和地面物理驗(yàn)證三位一體的飛控模式;二是設(shè)計(jì)了遙控、預(yù)編程和半自主三種工作模式，確保采樣過(guò)程的可靠性。

（四）《中國(guó)太空探索的又一里程碑》 ?1.“中國(guó)太空探索的又一里程碑”，是國(guó)外媒體對(duì)中國(guó)嫦娥五號(hào)探月工程的評(píng)價(jià)，以此為題點(diǎn)明嫦娥五號(hào)探月工程的重大意義，也說(shuō)明中國(guó)的探月工程技術(shù)獲得國(guó)際的好評(píng)。2.多國(guó)媒體高度關(guān)注這一重大航天工程，認(rèn)為其成功實(shí)施對(duì)于航天領(lǐng)域各項(xiàng)研究與國(guó)際航天合作具有重要意義。3.運(yùn)用“總分”結(jié)構(gòu)形式行文，新聞主體部分列舉眾多國(guó)外媒體對(duì)中國(guó)嫦娥五號(hào)探月工程的報(bào)道和評(píng)價(jià)。