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嫦娥预计今晚9时40分落月

2018-11-22 10:29:55

据《法制晚报》报道,预计今晚9时40分,嫦娥三号将结束绕月环飞,实现令人期待的月面软着陆。随后,“嫦娥”、“玉兔”将沉睡至15日,在两器分离后,“玉兔”将开始它独自的勘探之旅。

黑色12分钟无地面测控

嫦娥预计今晚9时40分落月

记者从国防科工局获悉,嫦娥三号预计将于明晚9时40分落月,具体时间或因轨道而有所偏差。但这期间“嫦娥姑娘”并不清闲,她需要再次确认着陆敏感器、着陆数据后,对软着陆的起始高度、速度、时间点做的准备。

从15公里高度到安全降落到月球表面,嫦娥三号完全要依靠自动控制,完成降低高度、测距、测速、确定合适的着陆地,那时将面临新的挑战,被称为为“惊心动魄”的一个阶段——动力下降段。

这一阶段地面测控基本已经“无能为力”,完成这一阶段需要约12分钟时间。探测器系统副总指挥谭梅把这段时间称为“黑色750秒”。

地形要求高嫦娥装“眼睛”

据了解,在嫦娥三号从15公里到月球表面软着陆的过程中,着陆器还将同步开展月表地形、地质的研究。成功实现软着陆后,除了释放“玉兔”号月球车外,着陆器则将利用月基光学望远镜、极紫外相机等进行探测。

安全降落后,“玉兔”将与“嫦娥”分离,释放、解锁、从梯子上缓慢降到月球表面,开始以每小时200米的速度行走。

尽管嫦娥二号已经为嫦娥三号拍摄了优于1.5米分辨率的虹湾区域影像图,从宏观上看这一地区是平坦的,但是虹湾也并非一马平川的,仍旧存在坡度、石块。为了能够让嫦娥三号更好地避开这些危险,着陆器上还安装有“眼睛”,即测距测速敏感仪。在降落过程中,它可对月球表面快速扫描,甚至绘制出三维立体的月球表面影像供程序分析判断,并在100米高度悬停,终把嫦娥三号平移到的着陆点上空。

嫦娥落月如何“认路”?

据新华社电 嫦娥三号探测器将实现首次落月,这也是我国航天器首次地外天体软着陆。记者从探测器诞生地——中国航天科技集团五院了解到,落月主要依靠着陆器自主控制,GNC分系统将发挥至关重要作用。

据了解,“落”月指的是着陆探测器自距离月面15公里高度的近月点开始,至降落到月面为止的全过程,这段过程需要制导、导航与控制(GNC分系统)三方面的完美结合。

落月过程需要GNC创造性地依次解决三大难题:认路-选路-辨路。具体说来,“认路”就是给着陆器自身定位“选路”就是设计一条着陆轨迹;“辨路”就是要分辨并躲避路上的坑洼之处。

“认路”:五院着陆器GNC团队全新研制了激光测距敏感器和微波测距测速敏感器两种不同谱段的相对导航敏感器,以适应不同飞行高度和飞行速度下对相对位置和速度测量精度的要求。多种测量信息融合导航算法也为落月过程的精确相对导航提供了保证。

“选路”:落月整个过程需要始终开启主发动机。五院502所在充分调研并借鉴“阿波罗”计划、航天飞机等成功设计经验的基础上,根据着陆过程不同飞行阶段的特点,形成了多制导律结合的优化轨迹设计方案,兼顾了各飞行阶段切换的平稳性和燃料的性。

“辨路”:GNC团队全新研制了激光三维成像敏感器代替人眼,在距离月面较近时获得待着陆区域精确的三维高程图信息,可精确分辨月面上比较小的障碍。同时,在距离月面较远时还增加了一个光学成像敏感器,用于在较大范围内识别较大尺寸的障碍。如此一来,形成了一套远近结合、粗精并用的接力避障策略,大大提高了着陆的安全性。

高科技“法宝”助落月

据新华社电 中国航天科技集团空间技术研究院的专家介绍了高科技“法宝”将大显身手,助力嫦娥登月。

修长美腿练就“好轻功”

中国空间技术研究院的专家解释说,嫦娥三号的“轻盈一落”还要依靠四条修长美腿。科研人员在腿骨内部增加了塑性变形吸能材料,在着陆冲击时起到了很好的吸能和缓冲作用,而腿部末端安装了脸盆大小的圆形大脚,可以保证着陆器在复杂的月球表面站稳脚跟。

落月自主控

“三宝”定乾坤

据了解,嫦娥三号软着陆下降过程中,嫦娥三号着陆器是自主控制的,专家指出,这将依靠着陆器身上携带的“三个宝”——高精度测速测距敏感器、GNC计算机、7500N变推力发动机。

高精度测速测距敏感器是着陆器的“眼睛”,它能够准确判读着陆器相对于月球的速度与距离;GNC计算机通过储备在其中的大量软件和风险预案,能够快速处理、应对各种突发问题的考验,并做出正确的处理;7500N变推力发动机是着陆器的“翅膀”,在其他助推发动机的帮助下,着陆器能在月球实现空中悬停、平移、快飞、慢飞等一系列高难度动作。

着陆器:苗条、节俭、豪放

据了解,目前着陆器干重一吨多(不含所带推进剂),比多数普通轿车还要轻,但背负的推进剂却有自重的两倍多,不过用起来还得相当节俭。沿着科研人员规划的路线,着陆器飞过几十万公里的路程,耗费的推进剂还不到100斤,但想要停下来,却是相当不容易。着陆器在飞临月球的时候,要进行近月制动,进入环月轨道,这一次就需要花费近一吨的推进剂。更“豪放”的是的下降段,在短短的十几分钟内,就要消耗将近一吨半的燃料,占到全部燃料的60%。

走近“玉兔号”——

解密我国月球车

据新华社电 作为我国月球车,“玉兔号”长什么样?到月球上怎么工作?有什么特性?记者采访了中国航天科技集团空间技术研究院的专家。

外形:威风、敏捷

中国空间技术研究院专家介绍,“玉兔号”月球车重约140千克,呈长方形盒状,太阳翼收拢状态下长1.5米,宽1米,高1.1米,有6个轮子,周身金光闪闪。为了方便在月球上开展科学探测任务,“玉兔号”上配置众多宝贝,比如全景相机、测月雷达、粒子激发X射线谱仪、红外光谱仪…

专家这样形容它:肩插“太阳翼”,脚踩“风火轮”,身披“黄金甲”,腹中“秘器”多。

功能:使命大、本领强

据介绍,“玉兔号”的科学探测任务主要包括:月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和资源勘察、月壤物理特性探测等。

嫦娥三号探测器总设计师孙泽洲介绍,“玉兔”要能够承载探测仪器在月球表面进行多点就位探测;要在月球表面一定区域安全行驶,并顺利接近感兴趣的探测目标;虽然月球车以地面遥操作控制为主,但必须具备自主实现危险应急和局部避障;还要能够适应月面环境,安全度过月球黑夜。在经过月球寒冷的环境后,不能“死机”。

工作模式:劳逸结合

据介绍,在月夜到来,月面的光照和温度环境不能满足月球车的工作需求时,“玉兔号”会休息,进入休眠模式,只保证和地面必需的遥测联系,大部分科学探测仪器关闭,电源和热控系统负责提供仪器的储存温度条件。待下一个月球白天到来,光照和温度条件达到要求,月面巡视探测器自主唤醒进入新一轮工作。


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