在国际空间站中,对接机构主要用于实现大吨位飞机的装配。载人航天中使用的对接机构学名是具有不同本体和同构的外围对接机构。对接后,可以形成通道,方便宇航员通过。与载人航天对接机构不同,嫦娥5号探测器采用爪式对接机构方案,由“太空之吻”变为“太空携手”。
中国航天科技集团第八研究院“嫦娥五号”探测器副总指挥张玉华表示,抓持机构重量轻、捕获可靠、结构简单、对接精度高。嫦娥五号采用了添加连杆的爪式对接机构。棘爪输送机构实现对接与自动输送功能的集成。这些设计理念是世界上首创的。“所谓的爪握实际上就像我们手里拿着一根棍子的动作。当我们向两个方向用力时,我们就能牢牢地握住棍子。”嫦娥5号轨道飞行器技术部副总经理胡振宇介绍说。
这看起来是一个简单的过程,但要在38万公里外的高速飞机上实现却远非易事。对接的整个过程必须在21秒内完成,其中捕捉1秒,校正10秒,锁定10秒。为此,开发人员制定了35个失败计划,从开始到交会对接,都采用自动控制。
中国航天科工集团公司研制的“嫦娥5号”交会对接微波雷达,跨越38万公里,成功引导“嫦娥5号”实现首个绕月无交会对接。对接技术是嫦娥五号任务的“四大关键技术”之一。
嫦娥5号交会对接微波雷达是一对产品,由主雷达和转发器组成,分别安装在嫦娥5号探测器的轨道器和上升器上。当轨道器与上升器相距约100公里时,微波雷达开始工作,持续向导航控制子系统提供两航天器之间的相对运动参数,进行双向空对空通信。