2020年12月3日23時10分，嫦娥五號上升器攜帶月球樣品從月麵點火起飛，約6分鍾後，進入環月橢圓軌道。12月6日2時13分
，上升器準確到達軌返組合體前方50公裏、上方約10公裏的預定“交班”位置。5時42分，上升器與軌返對合體完成交會對接，6時(shi)，樣(yang)品(pin)封(feng)裝(zhuang)容(rong)器(qi)從(cong)上(shang)升(sheng)器(qi)轉(zhuan)移(yi)到(dao)返(fan)回(hui)器(qi)中(zhong)。這(zhe)個(ge)自(zi)主(zhu)交(jiao)會(hui)對(dui)接(jie)和(he)樣(yang)品(pin)轉(zhuan)移(yi)過(guo)程(cheng)就(jiu)好(hao)像(xiang)百(bai)米(mi)接(jie)力(li)賽(sai)中(zhong)的(de)交(jiao)接(jie)棒(bang)過(guo)程(cheng)，精(jing)彩(cai)紛(fen)呈(cheng)，技(ji)術(shu)含(han)量(liang)極(ji)高(gao)。

　　采(cai)用(yong)從(cong)月(yue)麵(mian)起(qi)飛(fei)後(hou)進(jin)行(xing)一(yi)次(ci)月(yue)球(qiu)軌(gui)道(dao)交(jiao)會(hui)對(dui)接(jie)，而(er)不(bu)是(shi)從(cong)月(yue)麵(mian)起(qi)飛(fei)後(hou)直(zhi)接(jie)月(yue)地(di)轉(zhuan)移(yi)，這(zhe)樣(yang)的(de)設(she)計(ji)有(you)利(li)於(yu)采(cai)集(ji)和(he)攜(xie)帶(dai)更(geng)多(duo)樣(yang)品(pin)返(fan)回(hui)地(di)球(qiu)，並(bing)為(wei)後(hou)續(xu)任(ren)務(wu)進(jin)行(xing)技(ji)術(shu)積(ji)累(lei)和(he)驗(yan)證(zheng)。

　　看點1——太空中的追逐上升器和軌返組合體都在環月飛行，但軌道高度不同，上升器在210公裏高的外道跑，軌返組合體在200公裏高的內道跑。內道路程短，軌返組合體跑得稍快一些，外道的上升器則跑得要慢一點。為了實現“交接棒”
，軌(gui)返(fan)組(zu)合(he)體(ti)需(xu)要(yao)在(zai)高(gao)度(du)方(fang)向(xiang)上(shang)抬(tai)高(gao)軌(gui)道(dao)，並(bing)且(qie)在(zai)前(qian)後(hou)方(fang)向(xiang)上(shang)逐(zhu)漸(jian)逼(bi)近(jin)上(shang)升(sheng)器(qi)。當(dang)接(jie)近(jin)到(dao)一(yi)定(ding)距(ju)離(li)時(shi)
，軌(gui)返(fan)組(zu)合(he)體(ti)會(hui)自(zi)主(zhu)控(kong)製(zhi)發(fa)動(dong)機(ji)來(lai)改(gai)變(bian)行(xing)進(jin)方(fang)向(xiang)，抄(chao)近(jin)道(dao)趕(gan)上(shang)上(shang)升(sheng)器(qi)。整(zheng)個(ge)追(zhui)逐(zhu)過(guo)程(cheng)設(she)置(zhi)多(duo)個(ge)停(ting)泊(bo)點(dian)，軌(gui)返(fan)組(zu)合(he)體(ti)停(ting)下(xia)來(lai)保(bao)持(chi)相(xiang)對(dui)位(wei)置(zhi)不(bu)變(bian)，進(jin)行(xing)狀(zhuang)態(tai)檢(jian)查(zha)，並(bing)確(que)保(bao)對(dui)接(jie)的(de)時(shi)候(hou)測(ce)控(kong)條(tiao)件(jian)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)。

　　圖：月球軌道交會對接飛行階段劃分。(來源：徐陽, 馬琳, 劉濤, 等嫦娥五號月球軌道交會對接製導、導航與控製係統. 中國科學: 技術科學, 2021, 51: 788–798)

　　看點2——“高精測量”+“知己知彼”在交會對接過程中，需要讓軌返組合體和上升器清楚彼此的相對位置、速度和姿態
，為此配置了多種進行相對測量的敏感器
，用來實現相對導航。在相距100公裏的時候
，微波雷達開始工作，既按照傳統雷達的“點名答到”模式提供兩器的相對運動參數，還升級到“對話交流”模式
，在軌返組合體和上升器之間雙向傳輸遙控指令和遙測參數。在相距20公裏的時候，激光雷達“登場”，提供更高精度的測量信息。而到了100米(mi)左(zuo)右(you)，光(guang)學(xue)敏(min)感(gan)器(qi)開(kai)始(shi)大(da)顯(xian)身(shen)手(shou)，實(shi)現(xian)近(jin)距(ju)離(li)的(de)距(ju)離(li)和(he)姿(zi)態(tai)測(ce)量(liang)。這(zhe)些(xie)敏(min)感(gan)器(qi)在(zai)作(zuo)用(yong)距(ju)離(li)上(shang)彼(bi)此(ci)接(jie)力(li)又(you)有(you)覆(fu)蓋(gai)銜(xian)接(jie)，從(cong)而(er)確(que)保(bao)在(zai)任(ren)意(yi)距(ju)離(li)上(shang)至(zhi)少(shao)有(you)兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)體(ti)製(zhi)的(de)敏(min)感(gan)器(qi)可(ke)用(yong)，使(shi)得(de)軌(gui)返(fan)組(zu)合(he)體(ti)看(kan)得(de)更(geng)準(zhun)，測(ce)得(de)更(geng)精(jing)，係(xi)統(tong)更(geng)加(jia)可(ke)靠(kao)。

　　看點3——38萬公裏之外的精準“交接棒”軌返組合體重達2噸dun多duo
，上shang升sheng器qi質zhi量liang卻que隻zhi有you它ta的de六liu分fen之zhi一yi，如ru果guo采cai用yong傳chuan統tong的de碰peng撞zhuang式shi對dui接jie，極ji易yi導dao致zhi上shang升sheng器qi被bei撞zhuang飛fei。為wei此ci，專zhuan門men設she計ji了le抱bao爪zhao式shi抓zhua捕bu對dui接jie機ji構gou，每mei對dui抱bao爪zhao猶you如ru兩liang隻zhi手shou臂bi，在zai1秒內快速合攏形成閉合空間，將位於上升器的被動鎖柄牢牢地約束在內部，再也無法逃脫。對得上還得對得準
，對接後的精度要求優於0.5毫米，好比在太空“穿針引線”。采用3套抱爪機構星型周向布局、zidingxinsheji
，shixianleliangfeixingqiduijiehoudezidongduizhunzhongxin，zaibaozhenggaojingduduijiedetongshishixianleqinglianghuasheji。zhuanyijigoudeshejiyehenqiaomiao。weileshixianliubaiduohaomidechangxingchengyangpinrongqizhuanyi，shejishimencongchihuodeshenshangzhaodaolelinggan，jiyuyundongxingchengfangda+接jie力li轉zhuan移yi的de原yuan理li，提ti出chu了le一yi種zhong仿fang尺chi蠖huo大da展zhan收shou接jie力li式shi機ji構gou

，通tong過guo多duo級ji並bing聯lian連lian杆gan的de簡jian單dan循xun環huan展zhan收shou運yun動dong，就jiu可ke以yi實shi現xian物wu體ti的de連lian續xu移yi動dong。整zheng個ge轉zhuan移yi過guo程cheng如ru同tong毛mao毛mao蟲chong的de運yun動dong，一yi伸shen一yi縮suo、不斷前進。