“嫦五”成功返回，这些大学再立新功

2020年12月17日 ， 嫦娥五号返回器安全着陆，带回月球风暴洋区域的钻取和表取样品，成功完成我国首次地外天体采样返回任务， 使我国成为世界上第二个月球无人自主采样返回的国家。

嫦娥探月工程自2004年正式立项启动以来，历经16年终于赢得了收官之战。在此激动人心的时刻，更值得我们骄傲和感动的是嫦娥五号成功发射的背后 凝聚着的成百上千家科研单位和数以万计的航天科技工作者的智慧和辛苦付出 ，这其中必定有中国高校的参与。

“嫦五”奔月，高校立功。软科（id:zuihaodaxue）曾在“嫦五”升空时整理过部分参与相关技术研发的高校。在回归之日，又增加了 哈尔滨工业大学、上海交通大学 等上次未能及时纳入的高校。让我们再次致敬， 嫦娥五号背后的“大学力量”。

哈尔滨工业大学：

攻关四大核心技术之一：月面采样

月面采样是嫦娥五号工程的四大核心技术之一，哈尔滨工业大学 邓宗全院士、黄玉东教授、赵阳教授、张学习教授 等科研团队十余年刻苦攻关，多项技术成果鼎力支撑此次月面采样任务。

嫦娥五号工程立项论证始于2009年， 邓宗全教授主持了月面采样与封装专项论证 ，确立了月面钻-表复合式釆样与封装方案，通过一次任务可同时获得表层和次表层样品，这在国际上尚属首例。2011年至2013年，由邓宗全团队牵头，与航天五院总体部、北京卫星制造厂等单位合作，完成了“采样封装分系统设计集成与验证技术”“钻取采样机构关键技术与原理样机”两个重大专项的攻关任务，解决了钻-表复合式月面采样与封装技术难题，确定了机械臂多次采集、中间站集中存储、一次转入封装容器的作业流程，攻克了以“双管单袋”为基本特征的月面钻取采样关键技术，研制了工程样机并开展了全流程试验验证，形成了嫦娥五号独具特色的月面采样作业技术体系。2012年至2020年，邓宗全团队与工程承研单位——北京卫星制造厂组建了嫦娥五号月面钻取子系统产品研制联合团队，成功研制出钻取采样子系统飞行产品。2020年12月2日，采用预编程自主作业与月-地遥控相结合的操作方式，在采样点月壤颗粒状态非确知的极端工况下，圆满完成了钻进取芯、提芯封口、缠绕整形、样品传送和避让展开等关键作业任务。

黄玉东团队完成了取芯软袋型号产品研制任务。 针对钻取剖面层序样品的原位封装与整形难题，创新设计了高分子纤维“绳-袋复合”一体化结构，形成了取芯软袋产品的标准化织造工艺，突破了取芯软袋组件形-性定量可控、绳-袋过渡段应力均化等核心技术。研制的取芯软袋产品具有耐高温、易翻折、质地柔软、结构致密等优势，经受住了月面釆样的严酷工况考验，满足了原位取芯、样品封口和缠绕整形等功能需求，圆满完成了月壤剖面层序样品的封装任务。

赵阳团队针对钻取子系统作业效能验证和机构动力学优化等技术难题 ，研制了钻取子系统地面验证支持平台，构建了面向任务决策的快速分析应用数据产品，对机构动力学分析、钻取策略优化、故障模式预案设置等工作提供了多维度的数据应用支撑，实现了对钻取采样过程的全方位在线监视和专家决策支持，保障了嫦娥五号钻取采样全流程地面演练及在轨作业状态判读。

张学习团队针对月表高温作业机械臂轻质、高刚度、高强度、耐热材料的苛刻要求， 解决了晶须增强铝基复合材料的适应性设计与制备、薄壁管材和复杂锻件热成形与控性、产品强韧化与尺寸稳定化处理等关键技术，研制了高性能机械臂结构件，完成了弯扭联合加载装置研制及机械臂刚度与强度考核，为机械臂多点、多次采样及样品精准转移提供了技术支撑，在月面釆样作业中表现出优良性能。

嫦娥五号月面采样任务的圆满成功，是在国家探月与航天工程中心的领导下，哈尔滨工业大学与航天工业部门协同攻关的重大成果，开创了国家重大科技工程从预先研究、工程立项、技术攻关到工程实施全过程的一体化创新合作典范。

上海交通大学校友 韩绍金：

参与嫦娥五号无线联试任务

韩绍金,2005年进入上海交大电子信息与电气工程学院就读，毕业后投身航天飞控事业，现任北京航天飞行控制中心载航室遥操作组长，玉兔二号月球车操控主管。主要从事航天飞控工作，曾参与嫦娥五号无线联试任务、探月三期再入返回试验任务、天宫二号与神舟十一号载人飞行任务、天舟一号飞行任务、嫦娥四号中继星和探测器任务、首次火星探测任务等，作为主要完成人编写了《玉兔驾驶日记》和科普记录著作《月背征途》。

2017年，韩绍金参与到嫦娥五号的无线联试工作中，负责编写月面工作程序 。无线联试相当于探测器发射前的一次大练兵，需要对探月任务的整个过程进行演练和测试，是 各项航天任务实施前都必须经历的一次重要考核 。嫦娥五号承担着我国首次地外天体采样并返回的任务，是中国航天领域到目前为止难度最大、最复杂的任务之一，这也对无线联试工作提出了更高的要求。从接受这一任务那天起，韩绍金几乎把整个人都交给了这项工作，连吃饭、走路，甚至睡前的时间，都在脑海中不断构想、设计，思考着如何能尽可能多地覆盖到可能面临的情况，真正实现全面检验，保证探月任务顺利完成。

长征七号火箭首飞任务圆满完成

（左：交大机动学院06级李亮，中：韩绍金，右：交大自动化系04级戴堃）

然而嫦娥五号任务并非一帆风顺，中国航天发展更多的是在挫折中奋起的征途！经过无数次复盘，经过日复一日白天到黑夜的奔跑，长征五号遥三运载火箭复飞成功，中国航天有了将更大更重的航天器送向更远深空的能力，嫦娥五号任务终于重新燃起希望。

2020年11月24日 凌晨，韩绍金参与的中国探月工程嫦娥五号探测器划过了寂静的夜空，让全世界为之震撼。

2020年12月3 日 月面起飞那天，韩绍金和许多中国航天人一样，激动得一夜没有合眼。

2020年12月17日 ，也就是今天， 嫦娥五号按计划圆满完成任务，标志着我国掌握了月球返回技术 。韩绍金说 支持中国航天人走下去的正是每个人心中的家国情怀，中国航天凝聚出每名中国人与国家、民族休戚与共的集体精神 。

“嫦五”总设计师：

西安电子科技大学、清华大学校友——杨孟飞

杨孟飞，1962年生，中国科学院院士，空间技术专家。1982年毕业于西北电讯工程学院（现为 西安电子科技大学 ）获学士学位，1985年毕业于中国空间技术研究院北京控制工程研究所获硕士学位，2005年毕业于 清华大学 获博士学位。现任探月工程三期探测器系统总设计师。

杨孟飞长期从事空间飞行器领域的科研工作，在空间飞行器高速再入返回、甚高精度姿态控制和高可靠控制计算机等方面取得了系统的创造性成果，为探月工程、载人航天和卫星研制做出了重大贡献。

国防科技大学：

参与多个重要项目的设计与研制

国防科技大学是国防科技自主创新高地 ，承担着从事航空航天、 先进 武器装备和国防关键技术研究的重要任务。在“嫦五”奔月的任务中，国防科技大学科研团队参与了多个重要项目的设计与研制，为嫦娥五号完成探月任务贡献出科大力量。

为嫦五“挖土”装上“慧眼”

嫦娥五号奔月成功，即将开启“挖土”之旅，中国将实现首次机械臂表层月壤自主采样。在整个“挖土”过程中，机械臂及末端采样器既要避免与月面岩石障碍物或探测器本身发生碰撞，还要能够高效精确地完成采样、放样、抓罐、放罐等关键操作。 国防科技大学于起峰院士 课题组 创造性地设计出了基于视觉引导的月面采样位姿测量方案，相当于给执行任务的机械臂装上一双“慧眼”。

为嫦五回“家”保驾护航

国防科大载人航天任务规划与系统仿真课题组 针对上升器与轨道器（含返回器）的环月交会对接任务，展开科研攻关，研制了相关模型和软件，为成功完成“太空之吻”提供技术支撑。这样意义重大的任务对团队成员来说“驾轻就熟”，此前“神八”和“天宫一号”的历史性对接，以及“神九”和“天宫一号”完成的首次载人交会对接，其交会对接飞行任务规划系统，均出自他们之手。

为嫦五安全着陆提供支撑

发射段和回收段是航天中最惊险、最可能出故障的阶段。针对嫦娥五号网格化搜救任务的需求，自2020年7月以来， 国防科大张青斌研究员 带领的团队，反复进行模型校核分析，研究着发射场历年风场特征和降落伞回收系统的多项不确定性因素，建立“嫦娥五号”降落伞回收系统不确定性条件下的快速分析模型。这套软件将首次应用于“嫦娥五号”的搜索回收任务，通过对返回器开伞后飞行轨迹的偏差分析，预测返回器的飞行管道，为搜救力量提供精确、详细的引导信息。

北京航空航天大学：

“长五”、“嫦五”，都有北航力量

北京航空航天大学作为新中国第一所航空航天高等学府，建校以来，一直是国家重点建设的高校，有10个国防特色学科。在 2020软科世界一流学科排名 中，航空航天工程学科连续第三年蝉联 世界第一 。 长征五号运载火箭 、 嫦娥五号探测器 的研发和发射都 有 北航人的 贡献 ！

长征五号运载火箭

“长五”系列火箭总设计师 李东， 是北京航空航天大学航空科学与工程学院1985级本科生。

“长五”总指挥 王珏， 是北航2009届博士毕业生、宇航学院兼职博导。

副总设计师 杨虎军， 是北航1995届空间飞行器与应用专业毕业生。

北航校友李东（左一）和王珏（中）

在嫦娥五号发射现场

北航材料学院 王华明院士团队 的高性能大型关键金属构件增材制造技术成果应用于火箭研制。

航空学院 吴大方教授团队 为火箭热防护方案进行关键性的地面热环境试验。

宇航学院 蔡国飙教授团队 开展了长五火箭YF-100液氧煤油发动机和YF-77 氢氧发动机的仿真和多学科优化设计，以及火箭二级底部羽流热效应分析、布局优化等研究。

……

嫦娥五号探测器

彭兢， 毕业于北京航空航天大学 航空科学与工程学院飞行力学专业，是 嫦娥五号探测器系统副总设计 师。 2005年到中国空间技术研究院空间飞行器总体设计部，主要从事深空探测器设计工作。

航空科学与工程学院 赵寿根副教授团队 完成了嫦娥五号着陆缓冲装置动摩擦力与时间、缓冲柱运动位移关系的试验测试工作，确保嫦娥五号着陆缓冲装置设计的准确性和实际工作的安全可靠性。

机械工程及自动化学院 王春洁教授课题组 参与嫦娥五号着陆器着陆缓冲机构展开过程稳定性分析、冲击动力学分析、动力学仿真分析、多探测器系统的力学分析等工作，攻克多项关键技术难题，研制起飞等过程的总体仿真平台软件，为确保嫦娥五号圆满落月返回提供技术支撑。

……

南京航空航天大学：

为“嫦五”助力、护航

南京航空航天大学创建于1952年， 在60余年的办学历程中，南航人一直秉承着“航空报国”的办学传统 。中国探月工程从立项之初，设计了“绕、落、回”三步走战略，南航人分别在里面担任了重要角色。

南京航空航天大学 航天学院院长叶培建院士 担任嫦娥系列探测器总指挥、总设计师顾问，并是嫦娥一号卫星总指挥兼总设计师； 南京航空航天大学1988级校友 孙泽洲 担任嫦娥三号、四号探测器总设计师。同时还有一大批校友在探月工程中担任分系统主任设计师和一线工程师，为我国航天事业做出了重要贡献。

南航 赵淳生院士团队 研制的超声电机，此次应用在嫦娥五号探测器上，用于光谱仪驱动与控制。针对星表地形复杂导致的着陆缓冲性能与稳定性要求高等技术难题，南航 航空学院聂宏 教授牵头的空间结构机构团队承担了着陆缓冲机构柔性体建模和着陆冲击计算等任务。

坚守在一线的工作人员中，也有不少南航校友。

南航1995级飞行器环境控制与安全救生专业校友宁献文，此次担任嫦娥五号热控分系统主任设计师。

1992级飞行器制造专业校友毛国斌，担任嫦娥五号轨道器机械总体技术负责人。1997级工程热物理专业硕士研究生魏彦祥，担任嫦娥五号探测器着陆器推进子系统主任设计师。

……

西安交通大学：

空间视觉团队完成表取采样视觉信息处理系统

嫦娥五号直接影响自主采样任务成败的表取采样视觉信息处理系统，正是由 西安交通大学人工智能学院郑南宁院士指导下的视觉信息处理与应用国家工程实验室空间视觉团队 完成，项目负责人是王飞教授。

此次承担月表采样任务的组合体为着陆器和上升器的组合体，由着陆器搭载着上升器降落在月球正面的吕姆克山脉附近，并由着陆器身上安装的“岩心钻探机”和“机械臂”等多样化采样工具完成月岩和月壤的自动采样，而后送至上升器的器具中封装保存。因此，采样的视觉信息处理系统直接关系到采样任务的成败，西安交大团队负责这一重要环节——通过表取采样视觉信息处理系统引导机械臂进行自主采样并确保效率和精确度，还要将采样过程中的图像压缩传送回来，供地面工作人员进行精准研究和分析。

西安交大空间视觉团队是一支由青年教授、视觉信息处理领域专家和具有丰富航天产品研制经验的中青年工程师组成的集科研能力、生产能力和管理能力为一体的专业化团队。该团队在我国载人航天工程、探月工程、空间机器人等多个领域都承担着重要的任务。

西北工业大学：

培养了大批航天领域英才

西北工业大学作为一所以 发展航空、航天、航海（三航） 等领域人才培养和科学研究为特色的多科性、研究型、开放式大学，长期以来，学校为祖国的航天事业做出了突出贡献。在这样重大的任务中，自然少不了西工大人的身影。

“长五”系列火箭总设计师 李东 ，同样也是 西北工业大学杰出校友 ，1989—1990年在西北工业大学进行研究生课程学习。

张洵颖，西北工业大学无人系统技术研究院研究员、博士生导师，承担探月工程三期关键技术攻关任务，负责研制了某型抗辐射宇航系统芯片，作为嫦娥五号采样封装控制器的主控处理器在型号中得到应用。

屈崑，西北工业大学航空学院副教授，长期从事高超声速和湍流的计算机模拟及其数值计算方法研究，承担多个国家级科研项目。在嫦娥项目中，屈老师对上升器底部受火箭发动机燃气冲刷的热流进行了计算分析。

在航天领域，从早年“航天三少帅”中的张庆伟和雷凡培，到中国工程院院士、中国航空工业集团科技委副主任樊会涛，“中国航天液体动力掌门人”谭永华，中国工程院院士、固体火箭发动机专家侯晓，再到中国航天史上的第一位女性发射阵地“01”指挥员张润红……还有一大批西工大杰出校友担任集团公司、院所、企业党政领导干部及副总师以上职务，相继为我国航天事业的飞速发展做出了突出贡献。

天津大学：

助力“嫦娥”升空，铺就中国人的探月坦途

在海南文昌航天发射场，也活跃着一批天大人的身影。他们投身我国航天事业，用自己的智慧和汗水助力“嫦娥”升空，铺就中国人的探月坦途。

刘石刚 ， 男，河南商丘人，2012年6月本科毕业于天津大学电信学院通信工程专业，现任文昌指挥控制站一室工程师，中心计算机分系统岗位负责人， 嫦娥五号任务中担当该分系统指挥员 。

王志霞， 女，河北高邑人，2015年7月本科毕业于天津大学精仪学院测控技术与仪器专业。她现任文昌指挥控制站二室助理工程师，在发射任务中先后担任铜鼓岭测控区大口径光学实况记录系统数据交互、主控等岗位；在 嫦娥五号任务中首次担任该分系统指挥员 。

李媛淼， 女，辽宁兴城人，2016年07月本科毕业于天津大学精仪学院光电子技术科学专业，同年考入航天工程大学就读通信与信息系统专业研究生；现跟岗学习文昌指控站测控调度指挥。她将要在紧接着 “嫦娥五号”任务的下一次航天发射中担任该站测控调度指挥 。