隨著嫦娥五號探測數(shù)據(jù)的解密，一大批月面影像產(chǎn)品得以公開，包括航天迷在內(nèi)的國人們也因此大飽眼福。
不同于以往，嫦娥五號肩負的是月面采樣返回專項使命任務(wù)，因此沒有配置可在月面移動探測的月球車，因而獲取月面影像的設(shè)備也多為固定機位。
嫦娥五號由軌道器、返回器、著陸器、上升器四大艙段構(gòu)成，由著陸器與上升器組成的“著上組合體”負責登陸月球表面并進行采樣工作。
嫦娥五號探測器
著陸器配置有雙攝鏡頭的全景攝像機，該設(shè)備安裝在轉(zhuǎn)動平臺上，可在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動指向，是感知著陸點周圍環(huán)境，指導月面采樣工作的重要設(shè)備。
嫦娥五號配置的全景攝像機為人類帶來了迄今為止最為清晰的月面彩色成像影像，成像畫質(zhì)遠遠超越了人類以往歷次月球探測任務(wù)（當然也包括阿波羅載人登月工程）。
阿波羅11號載人登月任務(wù)月面成像
先來看全景攝像機對著陸腿的成像，在畫面中我們可以清楚地看到著陸足墊在月面砸出的凹陷坑，這是因為著陸器在距離月面2米左右位置時伽馬關(guān)機敏感器會感知到這一距離高度，進而向7500N主減速發(fā)動機傳達了關(guān)機信號實現(xiàn)自動關(guān)機，著上組合體在此高度以自由落體方式降落至月球表面，最后的著陸能量由著陸腿吸收，因此才有了凹陷。
嫦娥五號著陸腿與緩沖足墊（全景攝像機成像，圖源：CNSA/CLEP/GRAS/Seger Yu）
那么為什么一定要關(guān)機呢？因為嫦娥五號著陸器配置的7500N主減速發(fā)動機雖然是一款可變推力發(fā)動機，但即便是降低至最低推力，在著陸末段如果不關(guān)機著陸就會存在傾覆風險。
7500N變推力發(fā)動機
反觀阿波羅載人登月艙的著陸腿在月球表面幾乎沒有產(chǎn)生凹陷坑，這是因為它所配置的主減速發(fā)動機有著更大的推力變比，因而可以一直工作到著陸月球表面之后再關(guān)機，產(chǎn)生的著陸沖擊力更小，所以凹陷并不明顯。
嫦娥五號（左）與阿波羅登月艙（右）著陸痕跡對比
然后是全景攝像機對表面取樣機械臂的成像，嫦娥五號著上組合體配置了兩套互為備份的采樣裝置，分別是鉆取采樣裝置與表取采樣裝置。
嫦娥五號表面取樣機械臂（全景攝像機成像，圖源：CNSA/CLEP/GRAS/Seger Yu）
現(xiàn)在我們知道嫦娥五號帶回的1731克月壤樣本中有200多克是鉆取采樣裝置采集，那么剩下的1.5公斤月壤樣本則都是表取采樣裝置采集。
鉆取采樣裝置無法選擇采樣點，落到哪就采集那里的月壤，表取采樣就不同了，后者配置了一套表取采樣機械臂，可以在著陸點周圍靈活選擇采樣點。
嫦娥五號月表鉆取采樣
表取采樣機械臂是由肩部偏航關(guān)節(jié)、肩部關(guān)節(jié)、肘部關(guān)節(jié)、腕部關(guān)節(jié)、臂桿A、臂桿B、采樣器組成的四自由度空間機械臂，展開長度4.3米。
在著陸器全景攝像機對采樣機械臂的成像畫面中有兩個焦點設(shè)備，一個是機械臂末端的表取采樣器，另一個就是臂桿B配置的遠攝相機。
表取采樣器（全景攝像機成像，圖源：CNSA/CLEP/GRAS/Seger Yu）
月面環(huán)境有著各種復雜的未知因素，為了適應(yīng)復雜多變的月面采樣條件，參研人員設(shè)計了一套堪稱全能的表取采樣器，該采樣器分為采樣器甲與采樣器乙兩部分。
采樣器甲有鏟取、挖取、拾取三大功能，鏟取、挖取可以采集松軟的月壤，拾取功能是鏟取設(shè)備與挖取設(shè)備相互配合的產(chǎn)物，該功能還可用于機械臂提取表取月壤初級封裝容器。
表取采樣器甲（全景攝像機成像，圖源：CNSA/CLEP/GRAS/Seger Yu）
如果著陸點周圍松軟月壤很少，此時就可以用到采樣器乙，該采樣器具備在巖石或相對堅硬的月面進行淺層鉆取的功能。
表取采樣器乙（全景攝像機成像，圖源：CNSA/CLEP/GRAS/Seger Yu）
不過，由于著陸點選擇工作做得很到位，著陸點周圍有很多松軟月壤，因此表取采樣工作并沒有使用采樣器乙的機會。
在表取采樣器側(cè)面還有一個圓盤形狀的裝置，它又是什么呢？
該圓盤裝置是機械臂的腕部關(guān)節(jié)，內(nèi)置有驅(qū)動組件與繞組組件，同時它還集成了“月球觸摸傳感器組件”，該組件是機械臂感知與月面距離的關(guān)鍵設(shè)備，也是表取采樣工作可以順利進行的關(guān)鍵設(shè)備。
月球觸摸傳感器組件在圓盤裝置集成（全景攝像機成像，圖源：CNSA/CLEP/GRAS/Seger Yu）
采樣器另一個側(cè)面還有一個包裹著銀色隔熱材料的長條形裝置，它是采樣器的近距離相機，相當于采樣器的眼睛，同時在臂桿B上還有一臺遠距離相機，它同樣是采樣器的眼睛，兩臺相機相互配合協(xié)同作業(yè)。
機械臂上的突出結(jié)構(gòu)便是“遠距離相機”（全景攝像機成像，圖源：CNSA/CLEP/GRAS/Seger Yu）
表取采樣機械臂設(shè)計了15次采樣作業(yè)，實際任務(wù)中只用了12次，就完成了采樣作業(yè)，加上鉆取采樣共計采集月壤1731克，這一重量是蘇聯(lián)3艘無人月球采樣飛船采樣量總和的5倍。
表取采樣器甲向表取初級封裝容器中倒入月壤
完成采樣作業(yè)后月面工作時間還有余量，嫦娥五號探測器總師楊孟飛在指揮現(xiàn)場起身提出一個要求，打開機械臂監(jiān)視相機（遠距離相機）進行環(huán)拍，于是一段拍攝著陸區(qū)周邊環(huán)境的動態(tài)視頻就呈現(xiàn)在了我們眼前，這一額外任務(wù)也得益于采樣機械臂水平120 范圍的擺動能力。
表取采樣器甲利用拾取功能抓取“表取初級封裝容器”
機械臂遠距離相機跟隨機械臂巡視嫦娥五號著陸區(qū)
得益于嫦娥五號任務(wù)的出色表現(xiàn)，使得我們對后續(xù)探月行動更有信心與決心，后續(xù)我們還將開展第二次月球采樣任務(wù)——嫦娥六號，這一次我們將開赴月球南極極區(qū)進行采樣作業(yè)。
