嫦娥五號月球采樣返回，是我國航天領域迄今為止最復雜、難度最高的任務。12月6日5時42分，嫦娥五號上升器成功與軌道器返回器組合體交會對接，并于6時12分將月球樣品容器安全轉移至返回器中。該對接技術是嫦娥五號任務中“四大關鍵技術”之一。

　　由中國航天科工集團有限公司研制的嫦娥五號交會對接微波雷達，作為探測器在月球軌道中遠距離測量的核心手段，成功引導探測器實現首次月球軌道無人交會對接。

　　圖為航天科技人員在北京航天飛行控制中心指揮大廳監測嫦娥五號上升器與軌道器返回器組合體交會對接情況。新華社記者 金立旺攝

　　“千里眼” 看得清  更精準

　　中國航天科工二院25所研制的微波雷達是成對產品，由雷達主機和應答機組成，分別安裝在嫦娥五號探測器的軌道器和上升器上。

　　當軌道器、上升器相距約100km時，微波雷達開始工作，不斷為導航控制分系統提供兩航天器之間的相對運動參數，并進行雙向空空通信，兩航天器根據雷達提供信號調整飛行姿態，直至軌道器上的對接機構捕獲、鎖定上升器。隨后，上升器中的月壤樣品和容器轉移。

　　中國航天科工二院25所交會對接微波雷達總工程師孫武介紹，此前的載人航天工程任務中，我國航天器在近地軌道進行過多次交會對接，都應用了航天科工的微波雷達，五戰五捷的表現足以證明我國已經成功掌握交會對接技術。

　　但不同的是，這次是在距離38萬公里之外的月球軌道，難度更大。

　　“與近地軌道相比，月球軌道沒有衛星導航等服務資源，微波通信是中遠距離的唯一手段。月軌環境更復雜，要克服月球引力影響，所以自動交會對接對微波雷達提出的要求極為苛刻。為此，微波雷達團隊攻克了相位干涉儀測角、大寬角度測量等關鍵技術。”孫武重點強調了微波雷達產品應對月球軌道環境的新變化。

　　其中對于大寬角度的精確測量，孫武帶領團隊著實下了一番大功夫。

　　因嫦娥五號的軌道器和上升器交會對接，是體量相差巨大的“大追小”復雜受力過程，采用了抱爪式的弱撞擊對接機構。這樣一來，需要微波雷達的測角精度更高。

　　“我們采用了創新的誤差補償算法，進一步提高了微波雷達的測角精度，大幅提升了精準對接的勝算。”微波雷達項目主任設計師賀中琴介紹說。

　　此外，裝有對接用應答機的上升器在落月時難免形成揚塵，這些肉眼不可見的月塵干擾將會嚴重降低測角精度。

　　為確保安全度過月球之旅，應答機上安裝了特殊材料的防塵罩，“就像給‘千里眼’戴上了‘護目鏡’，‘嫦娥’的這雙‘千里眼’，就不會變成‘近視眼’，甚至‘全盲’了。”青年設計師紀博已經是第二次參與交會對接任務，說起自己的產品，她自豪與興奮地打起了比方。

　　“順風耳”會說話  更可靠

　　孫武說，“我們為這次交會對接打造的，不僅是‘千里眼’，還是‘順風耳’，升級后的它更小巧、更強大、更可靠。”

　　微波雷達在保證交會對接測量“本職工作”的同時，升級了航天器之間雙向空空通信的“第二職業”，從雷達與應答機之間“一問一答”的傳輸方式，升級至軌道器與上升器之間的“溝通對話”，實現了遙控指令和遙測參數的雙向傳輸。

　　“以前就像老師上課點名，雷達發消息，應答機答‘到’。而現在它們不僅自己要通話，還要負責上升器和軌道器之間的信息傳遞。”賀中琴說。

　　同時，在此前“天舟”、“天宮”交會對接微波雷達已經實現減重一半的基礎上，這次再進一步開展了輕量化的改進。

　　“交會對接雷達減去的重量比月壤采樣重量還高，哪怕一克的重量減輕，對月壤采樣任務的意義都是巨大的。”孫武感慨。

　　此次微波雷達在首次地外天體軌道對接過程中的完美表現，與之前載人航天工程的那五次任務一樣，毫無懸念、毫無差錯。這也是孫武團隊對產品質量“零缺陷”的堅持，對“一次成功”的詮釋。

　　每一步的成長記錄、每一幀的拍照留存，實現了百分百的過程可追溯；反復的測試迭代和全覆蓋的試驗驗證，確保產品功能、性能的方方面面萬無一失。

　　“這沒有捷徑，‘固化兩頭，嚴控過程’是最有效的辦法。” 孫武說，“任務不完成，‘雙想’不停止。只要一天還沒發射，我們就要不斷‘預想’、仔細‘回想’。”

　　“經過七項單機試驗、三項分系統試驗和五項系統試驗的充分驗證，我們和它都做好了充分的準備。”臨近執行任務的那段日子，賀中琴很是興奮。

　　她透露，“針對月球軌道的特殊應用，與前幾次相比增加了抗月塵試驗、抗干擾試驗和交會對接無線兼容試驗驗證，它的表現很好。” 對賀中琴來說，微波雷達就像自己的孩子，出征前，她充滿了信心，也充滿了期待。

　　“絕不把任何一點疑惑、缺陷帶上太空”，這才是零缺陷的可靠產品。

　　中國航天科工交會對接微波雷達在月球軌道的完美表現，見證了我國首次在地外天體實現無人交會對接技術。

　　正如孫武所說，“我們已整裝待發，向月球進發，向更遙遠的深空進發，向更廣闊的領域進發！”