科研人员正在调试月球矿物光谱分析仪

悬停、避障、落月……12月1日23时11分，嫦娥五号探测器稳稳软着陆在月球正面风暴洋吕姆克山脉以北地区，整个过程一气哼成，完美得超出科研人员的想象。落月过程中，上海技物所研制的激光“双雄”——激光测距测速敏感器、激光三维成像敏感器发挥着重要作用。除此之外，该所为嫦娥“挖土”研发的月球矿物光谱分析仪，能够检测表取采样区的科学数据，为携带回国的月壤做分析比对。

多普勒激光测速首次“上天”，速度测量精度达0.1米/秒

去月球“挖土”，安稳落月是前提，而姿态控制则是安全落月的前提。激光“双雄”是姿态控制（GNC）分系统的重要单机，在着陆器落月过程中，它们将由远及近陆续开启，为成功落月提供技术保障。

嫦娥五号激光测距测速敏感器和激光三维成像敏感器

据上海技物所副所长、月球与深空探测系列载荷指挥舒嵘介绍，当“嫦娥五号”落月分为三个阶段：当距离月面15千米时，激光测距测速敏感器的测距功能启动，通过大能量、窄脉宽激光来测量着陆器和月面间的距离；当着陆器距离月面约2.5千米时，激光测距测速敏感器的测速功能开始工作，通过探测激光回波的频率信息来测量着陆器相对月面的速度；当着陆器下降到距离月面100米，进入悬停状态时，激光三维成像敏感器开机工作，识别障碍物并为确定何处落月提供依据。

和嫦娥三号/四号同类产品相比，嫦娥五号首次在着陆器上增加了激光测速功能。“激光测速精度可达0.1米/秒，将三个方向的多普勒激光测速的结果反馈给导航系统，可确保航天器着陆更平稳。”嫦娥五号激光三维成像敏感器/激光测速敏感器主任设计师徐卫明研究员说。

为了在嫦娥五号加上激光测速这一新载荷，其他模块必须“减重”，而承接这一科研任务的徐卫明团队得从原理样机做起。团队通过艰苦攻关，激光测距和激光三维敏感器成功“瘦身”30%，多普勒激光测速技术也首次在太空导航上得到应用，空间激光应用系统实现从能量探测模式向频率探测模式的开拓。

月球矿物光谱分析仪覆盖羟基光谱，具备探测水合化合物的能力

正如想要研究陨石，就不能忘记研究陨石坑一样，当2公斤月壤“挖土”现场的情况怎么样，都被月球矿物光谱分析仪“扫”了个遍。

嫦娥五号月球矿物光谱分析仪

月球矿物光谱分析仪是探测器的有效载荷之一，可对月球表面着陆采样区进行光谱探测和矿物组成分析。据 嫦娥五号月球矿物光谱分析仪主任设计师何志平研究员透露，嫦娥五号所载的光谱分析仪在光谱上向红外波段拓展，具体来说从2.4微米拓展到3.2微米，如此一来就把含羟基的水合物的光谱包含在内。也就是说如果够幸运的话，或许能够为月球上是否存在水的找到有利证据。

科研团队调试相关载荷

另外，由于环境不同，采“回家”的月壤赋存状态也许会发生改变，有了光谱分析仪记录下它采样前后原本时的状态，就能为科学家分析对比提供更多有价值参考。

为了让月球矿物光谱分析仪放心“赴月”，“80后”小伙杨杰在海南文昌发射基地生活了四个月，闷热、潮湿、生活三点一线，用他的话来说：“如果开一夜窗，被子能拧出水来，被粉色的蚂蚁一咬就是一个大包。”可就是这样的生活条件，他仍然坚持下来，并出色完成任务。

从嫦娥一号到嫦娥五号，中国探月工程路上多少青年人已经长出了白发，但正是他们的辛勤工作，才有来之不易的月球“礼物”。

作者：沈湫莎

图片：上海技物所提供

责任编辑：任荃

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