嫦娥一号和嫦娥二号分别是一颗单独的卫星,嫦娥三号和嫦娥四号分别由着陆器和月球车两器组成,而嫦娥五号由着陆器、上升器、轨道器、返回器4器组成,包含15 个分系统,是迄今为止我国研制的最复杂的航天器系统。
结构复杂,是由任务本身的复杂性决定的。据中国航天科技集团第五研究院(以下简称五院)技术专家介绍,嫦娥五号探测器任务技术难点主要表现在轨道设计、月面采样封装、月面起飞上升、月球轨道交会对接与样品转移、月地入射、地球大气高速再入返回等六个关键环节。
嫦娥五号的4个器并非各自独立。其中,着陆器和上升器组成“摘月战队”,共同开展月面工作。当“摘月战队”顺利软着陆在月球表面,嫦娥五号就开始了为期 2 天的月面工作。它将在月面选定区域着陆,使出浑身解数采集月壤,实现我国首次月面自动采样。
表钻结合,多点采样。五院技术专家们精心设计了两种“挖土”模式:钻取和表取。嫦娥五号随身携带钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等“神器”,采取深钻、浅钻、“铲土”、“挖土”、“夹土”等方式采集月壤。
月球引力只有地球的六分之一,在这种环境下钻孔、铲挖、把样品封装进上升器,对探测器技术要求极高。“采样时序紧张,动作多,而且装置也是全新研制的,需要考虑探测器的测控、光照条件、电源、热控等各种约束,还有月面高温的工作环境,不确定因素多。”五院技术专家说。