要闻：天津大学空间力学团队助力嫦娥五号月球“挖土”

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澎湃教育网-中国教育信息网信(记者陈欣信员刘晓艳)“稳定了！ 稳定下来了！ 」随着嫦娥5号着陆器稳定着陆在月球表面，太阳能板顺利展开，天津大学机械工程学院空间力学队的师生们的心落地了。 “嫦娥”是在月球着陆前模拟地球重力六分之一地面的试验场，圆满完成了20多种“嫦娥”登陆月球的情况，保证了着陆器稳定踩踏月球土壤。 另外，空间力学小组还为此次嫦娥5号任务的顺利完成护航了羽流与月壤的相互作用、月貌区、“嫦娥”回归地球大气层的稳定性和姿态等研究成果。

这次月球探测项目嫦娥5号探测器的首要任务是去月球取样返回，也就是人们普遍说的“挖土”，2009年天津大学空间力学小组的崔玉红教授和王建山教授在实验室开始了“挖土” 这次嫦娥5号在吕克山着陆，与嫦娥3号和嫦娥4号地点不同，同时着陆器的重量和任务也不同，在月球表面试验场，团队根据不同的参数顺利完成了20多种不同的月球表面模拟。 特别是模拟了月面坡、月坑、月面石等许多组合和极端情况。

为了使嫦娥5号稳定落月，避免搭载的各种敏感设备受到“内伤”，空间力学小组圆满完成了着陆器稳定性试验面和着陆冲击试验面的研究开发:只模拟了地球的六分之一的受力环境，着陆器着陆时的三级缓冲装置 而且，与“嫦娥”着陆时相比，团队全面模拟了可能撞到石头、遇到斜坡的各种极端情况，为了无论“嫦娥”处于什么样的着陆状况，“腿”都不会受伤，能够稳定地坠入月球。

而且，着陆器接近月球表面时，从发动机喷出的高速、高温、高密度的气体迅速膨胀/扩散到月球表面外部的真空环境中，形成羽毛状流场，即羽流。 羽流冲击月球土壤表面，月球粒子飞扬，月球表面形成了月球洞。 月坑对着陆器的着陆稳定性产生了不利影响，飘扬的月壤粒子会影响着陆的可视性和视野，或附着在着陆器设备的表层，复盖光学仪器的表面，无法开展正常的业务。 天大空间力学小组比较这些问题提出了原始的研究方法，这一成果为嫦娥5号着陆器的稳定着陆提供了护卫。

我国月球探测工程的重大科学技术专业分为“绕月、落下、绕月”三个步骤进行，嫦娥五号完成是这最后一步的“绕月”，同时带着月壤样品返回地球。 进入地球大气层时反射器的稳定性和姿态的分析也是空之间力学团队的重要研究复印件之一。 通过数值模拟和实验数据的对照，天大团队提供了不同的案例辅助反馈器，使嫦娥5号以“最舒适”的姿态安全进入大气层。