五一〇所“产品大家族”为嫦娥六号保驾护航

本文转自：甘肃日报

新甘肃·甘肃日报记者 吴 涵

日前，嫦娥六号探测器成功发射，在此次嫦娥六号探月征程中，中国航天科技集团有限公司第五研究院第510所（兰州空间技术物理研究所）的“产品大家族”发挥了不可或缺的作用，为嫦娥六号任务的圆满完成保驾护航。

嫦娥六号探测器的主要任务是在月背采集月球样品并返回。510所研制的月球样品密封封装子系统作为核心产品之一发挥了巨大作用，它是唯一承接月球表层样品和钻取样品、自动密封并携带样品返回地球的产品。目前，该产品已经顺利完成“打包”任务，即将携带月壤返回地球。由于装置外形尺寸和重量严格受限，团队设计了全新的多功能复用、轻小型、高有效容积比、极低漏率的密封封装装置。针对月球样品密封的特殊需求，团队通过复合密封方式实现小空间下可靠密封的目标。针对密封封装装置开盖、合盖功能需求，团队通过设计特殊结构实现了小体积情况下封装装置盖体的开合盖功能，并实现了一盖多用的高度集约。由于地球表面包裹着大气层，而月面处于极高真空环境，为防止从发射到返回全阶段大气对月球样品的污染，研制团队设计了月球样品冗余密封方案，解决了月球样品返回地面过程中的污染防护难题，保证月球样品成分不发生变化。

除发挥了核心作用的月球样品密封封装子系统外，510所其他产品也在此次探月征程中大显身手。月球样品解封分装操作台是月球样品地面应用系统的核心装置，能通过一套机构实现多个动作，具有自动定位、自动解封的功能，能够在真空环境下对返回地面后的月球采样封装装置进行解封及收集月球样品释放的稀有气体并进行处理，最大限度避免月球样品氧化和污染，满足深空探测任务中地外天体样品密封容器解封、处理和保存等需求。

返回地面的月球样品有两种，一种为表取月球样品，另一种为钻取月球样品。钻取样品截取和剪切装置主要功能是在不破坏钻取月球样品层理状态的条件下对钻取月球样品进行截断，并对截断面进行密封，便于科研人员对钻取月球样品的分析和处理等。

喷气转移装置作为密封封装装置的备份转移手段，在主份样品转移方案失效的情况下，通过产生推力将密封封装装置从初始位置推送一段距离到返回器的样品容器舱内，完成密封封装装置的转移。

采样视觉标识是嫦娥六号密封子系统的重要单机之一，用于配合相应相机完成关键动作处的位姿测量。采样视觉标识采用独特的方法，具有良好的空间环境适应性，在空间辐照和真空环境下不褪色、不分解，能够适应极端高低温环境，对月球的表面环境适应能力强。

着陆缓冲机构信号装置工作于探测器的动力下降阶段，该设备个头不大但作用重要，控制着探测器的着陆。当探测器到达月球表面预定高度时，该设备就会被触发并产生信号，探测器明确自身的展开状态，准备在月面着陆。落月信号装置是在着陆足垫接触月面时，受月面反作用力触发开关，关闭反推发动机，从而保证探测器安全平稳落下。

国际救援示位标在返回器落地后会发射无线电信标信号，从而确保搜救人员能够快速找到返回器。应用于嫦娥六号的国际救援示位标在产品重量和体积减小的情况下，产品的抗力学冲击能力大幅提升至以前的3倍。

嫦娥六号钻取采样和表取采样装置是其任务中最重要、最关键的两个子系统，510所承担了其中多个活动件研制及试验任务。装置中的润滑件主要有使用寿命长、使用温度范围宽等特点。针对活动零部件种类较多、工况复杂等一系列问题，研制团队突破了相关难题，为装置驱动机构的顺利运转和空间应用提供了坚实的技术保障。

嫦娥六号运行在轨道环境时，受到严苛的空间极冷极热交变、宇宙射线、粒子辐照、紫外辐照等环境的威胁，510所为嫦娥六号开发的热控涂层“保温外衣”，可以让它运行在一个温度稳定的环境下，保障各种精密仪器设备的运行。

水升华器贮箱是嫦娥六号水升华器系统的重要部件之一，是国内首次研发成功并应用于深空探测的气液一体落压式排放隔膜贮箱，具有重量轻、多维度加速实时排放效率高和环境适应能力强的优点。水升华器贮箱供水伴随探测器工作始末，相当于水升华器系统的“设备冷却供给站”，维持探测器工作在合适的温度，决定着探测器正常工作寿命。

510所为嫦娥六号卫星探测器提供了3种类型、6个模块的电源产品，为几位电力“总管家”稳定工作提供了关键的供电支撑，其必须在极为有限的重量、尺寸条件下保证安全性、可靠性做到万无一失。为此，研制团队开展大量的论证、设计、验证工作，通过采用轻量化电路方案等多种技术措施确保这些关键设备可靠完成任务。