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悉数嫦娥四号“奔月球背面”几大挑战

文章出处:未知责任编辑:2k2z.com 人气:-发表时间:2019-03-30 13:31【
中新网上海12月8日电 (郑莹莹)首都时间12月8日凌晨2时23分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭胜利发射嫦娥四号探测器,开启了中国月球探测的新旅程。 嫦娥四号探测器包罗两器一星,即月球软着陆探测器(着陆器)、月面巡视探测器(巡视器)、“鹊桥”中继卫星。中国航天科技集团有限公司八院承担了嫦娥四号着陆器、巡视器五个半分系统的研造任务,包罗巡视器挪动分系统、构造与机构分系统、测控数传分系统、电源分系统、综合电子分系统挪动/机构控造与驱动组件、着陆器一次电源分系统,研造人员逐一盘点挑战。 着陆艾特肯盆地,应对多重困难挑战 嫦娥四号首选着陆区为月球南极-艾特肯盆地。“与嫦娥三号的虹湾着陆区比拟,虹湾的整体趋势较为平坦,但艾特肯盆地的地形就比力崎岖,碰击坑大并且散布密集,这就对探测器着陆区的选择和着陆精度提出了很高的要求。”中国航天科技集团有限公司八院嫦娥四号副总指挥兼副总设想师张玉花介绍说。 她暗示,“由于着陆区在月球后背,使得着陆器和巡视器无法同地球间接通信,必需用中继星中继的方式;同时在动力下降过程中,着陆器也不克不及对地间接通信,只能通过中继星,这些都是此次任务的难点。” 此外,巡视器还要面对月球外表昼夜温差变革大、低重力环境以及细小微尘的污染等问题。据悉,在整个任务过程中,设想团队为巡视器定义了感知、挪动、探测、充电、宁静、月昼转月夜、休眠、月夜转月昼多种工做形式,以应对差别工做环境、适应差别工做形态的要求。 多器联动,搭好星际沟通桥梁 嫦娥四号任务与嫦娥三号任务首要的差别,就是探测器降落落点由月球正面改为了月球后背,使得探测器与地球的间接通讯信号遭到月球遮挡,必需通过“鹊桥”中继星停止信号直达。2018年5月,八院抓总研造的长征四号丙运载火箭胜利将“鹊桥”中继星送入地月转移轨道,卫星随后进入环绕地月L2点的使命轨道,为后续着陆器、巡视器与空中站之间的测控和数据传输提供中继效劳,而随之带来的是地球与巡视器间的通讯时延大大增长。 差别于嫦娥三号任务时科研人员能够在监控屏前实时不雅察到巡视器对指令的执行情况,此次从指令发出到动作图像传回至少有数分钟的延迟,关于巡视器的挪动和机构活动有较明显的影响。为此,设想人员计算并设定了巡视器每项动作的最大耗时,连同每次动作指令一同发送,同时付与巡视器必然的自主功能,以便有效应对可能的突发情况。 据介绍,与嫦娥三号巡视器比拟,嫦娥四号巡视器测控数传分系统不只要承担与着陆器的数据通信的功能,还要与中继星停止遥测和数据传输。“测控数传分系统有5种工做形式,我们在设想中充实考虑了冗余设想。”804所测控分系统主任设想师汪莹介绍。 休眠唤醒,做可靠能量供应站 一个月夜相当于地球上14天。同时,月夜最低温度可到达零下180度。在没有光照的漫长黑夜里,关于依靠太阳能提供能量的嫦娥四号着陆器和巡视器来说,如何依靠本身存储的能量宁静渡过月夜将是一个很大的挑战。 面对这一难题,研造人员提出了休眠唤醒的概念。当太阳迟缓地升起时,着陆器和巡视器将开端繁忙的14天工做——着陆器在原地施行科学探测,巡视器则“到处奔跑”开端探测。当月夜降临时,巡视器会为本人找好栖身之所,收起桅杆,合上太阳翼,开端休眠。不断到太阳照射到月球车太阳翼的电池片上,唤醒“沉睡”的巡视器和着陆器,开启又一次勘测。 “嫦娥四号采用了目前国内最先进的高效三结砷化镓太阳电池,光电转换效率从原先的28.6%提升到30.84%。”811所探月工程太阳电池电路负责人陈城介绍道。据悉,新的电池在光电转换效率、输出电压、输出电流、抗辐照才能、旁路二极管压降及重量等技术指标上均优于原电池。 此外,为应对月球后背环境的挑战,团队在嫦娥三号的根底上对巡视器挪动才能停止了进一步加强,出格是在应对不测情况方面,开展了多项系统试验,对如石块落入车轮内部、驱动机构频繁启停、以及巡视器极限挪动才能等情况均停止了逐一测试。(完)