12月3日23時10分，嫦娥五號順利將攜帶月壤的上升器送入到預定環月軌道，成功實現我國首次地外天體起飛。中科院上海技術物理研究所研制的三臺有效載荷——激光測距測速敏感器、激光三維成像敏感器，嫦娥五號月球礦物光譜分析儀，助力嫦娥五號穩穩落月并完成既定科學探測任務。

嫦娥五號月球礦物光譜分析儀（中科院上海技物所供圖）

穩穩落月：嫦娥五號有雙“火眼金睛”

中科院上海技術物理研究所研制的激光測距測速敏感器、激光三維成像敏感器是姿態控制（GNC）分系統的重要單機，是探測器能夠成功軟著陸月球表面的重要技術保障。中科院上海光機所承擔了兩個系統中的核心組件——三臺激光器的研制工作。依靠中科院上海技物所和中科院上海光機所王牌“激光兄弟連”的這些看家法寶，“嫦娥”有了一雙火眼金睛，穩穩落月。

上海技物所副所長、月球與深空探測系列載荷指揮舒嶸說：“嫦娥五號的測距敏感器和三維敏感器功能上繼承了嫦娥三號、四號的姿態控制（GNC）分系統特點，不但減輕了重量，進一步提高了可靠性，還新增了測速功能。”

“我們在國際首次實現在軟著陸階段使用激光多普勒測速技術進行三個方向速度測量，且只用了6kg重量。敏感器為什么要加激光測速功能呢？”嫦娥五號激光三維成像敏感器、激光測速敏感器主任設計師，上海技物所研究員徐衛明說，“激光的波長更短，同樣的速度產生的多普勒頻率就更大，能夠提供更高的速度測量精度，激光測速會是將來的技術發展方向。對GNC系統來說，有足夠高精度的速度數據引入，控制落月的時候就可以更平穩。”

據介紹，在距離月球20公里時，激光測距測速敏感器測距功能開啟，提前獲取了軌道下降段月表高度信息，測距各通道數據銜接完美。當距離高度縮短降低到2.5公里，著陸器建立對月降落姿態時，激光測距測速敏感器測速功能開機，以0.1米/秒的精度開始測量著陸器的降落速度，提供給導航系統，保證著陸器以穩定的速度平穩降落到月球。

科研人員正在測試月球礦物光譜分析儀（中科院上海技物所供圖）

科學探測：嫦娥五號的特殊使命

如果說，敏感器是“嫦娥五號”落月的“避障雷達”，那么，月球礦物光譜分析儀就是帶著科學探測目標飛往月球的“特殊乘客”。

月球礦物光譜分析儀是探測器有效載荷之一，對月球表面著陸采樣區進行光譜探測和礦物組成分布分析。

12月2日5時06分，上海技物所研制科學載荷月球礦物光譜分析儀開機，并圓滿完成了對采樣區的光譜成像和紅外光譜探測任務，這些工作既可研究“挖土”區的物質組成與分布，也有助于對”挖土”位置的土壤特性進行精細分析與研究。

“相對于嫦娥三號、四號的同類載荷，嫦娥五號礦物光譜分析儀的光譜范圍進一步拓展，覆蓋了羥基譜段，具備探測水化合物的能力。”嫦娥五號月球礦物光譜分析儀主任設計師、上海技物所研究員何志平說：“月球上水的賦存狀態信息很重要。正好我們儀器覆蓋了這個譜段，這樣就具備了判斷分析的能力。”

此外，嫦娥五號月球礦物光譜分析儀還新增了二維指向功能，集成了一個可以搖擺指向的光學反射鏡，能夠方便地選擇需要探測的目標。

何志平解釋說：“原來我們的探測視角是固定的，現在增加可二維轉動的反射鏡后，就相當于給儀器裝了個可靈活運動的‘脖子’，可以俯仰、左右兩維搖頭，如果看到了感興趣的目標，就可以仔細觀測。”