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嫦娥五號探測器落月瞬間曝光 嫦娥五號成功落月傳回月面照片

2020-12-02 08:25:23來源:四海網(wǎng)綜合

  嫦娥五號探測器落月瞬間曝光:成功著陸月面,準(zhǔn)備“挖土”之旅

  經(jīng)過約38萬公里、一周左右的地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行之旅,12月1日晚間,嫦娥五號探測器穩(wěn)穩(wěn)降落在月球正面風(fēng)暴洋北部呂姆克山、夏普月溪附近。這是中國探測器第三次在月球表面成功軟著陸,也是人類探測器首次踏足月球上的這一區(qū)域。無論是嫦娥五號成功落月,還是即將開展的科學(xué)探測及自主采樣返回等任務(wù),都看點(diǎn)多多、令人期待。

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  嫦娥五號探測器動力下降過程降落相機(jī)拍攝的圖像

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  嫦娥五號探測器月球正面軟著陸后降落相機(jī)拍攝的圖像

  險(xiǎn)!600公里外“全自主跳傘”

  在距月面1.5公里時(shí),嫦娥五號利用光學(xué)成像敏感器進(jìn)行粗避障,剔除大型障礙物;距月面僅百米時(shí),嫦娥五號上的備用激光三維成像敏感器進(jìn)行精確避障,精準(zhǔn)識別選好落點(diǎn)。

  一邊下降一邊避障,待嫦娥五號飛到選定著陸點(diǎn)后,一個側(cè)身開始垂直下降,并在距離月面較近時(shí)關(guān)閉發(fā)動機(jī)、自由落體……

  著陸腿緩沖著陸!至此,嫦娥五號完美落月!

  主動減速、快速調(diào)整、迅速接近、精準(zhǔn)選點(diǎn)、穩(wěn)步著陸……整個落月過程,一系列復(fù)雜精細(xì)的動作都由嫦娥五號自主完成,猶如一位在月球凌空漫步的裊裊仙子,婀娜多姿。

  “嫦娥五號任務(wù)的落月和近月制動一樣,都是只有一次機(jī)會,必須一次成功?梢哉f,落月的過程就是邊飛行邊找尋落點(diǎn),在15分鐘內(nèi),完成約600公里外的全程自主跳傘。”中國航天科技集團(tuán)五院嫦娥五號探測器系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師彭兢說。

  著陸后,在地面測控方和空間應(yīng)用科學(xué)任務(wù)支持下,嫦娥五號依次完成狀態(tài)檢查、預(yù)備工作狀態(tài)設(shè)置、著陸區(qū)成像等任務(wù)……

  為了實(shí)現(xiàn)“選址正確,落得準(zhǔn)確”,嫦娥五號采用了中國航天科技集團(tuán)五院502所已經(jīng)在嫦娥三號和四號上應(yīng)用的“粗精接力避障”的方式,即在502所研制的制導(dǎo)導(dǎo)航與控制(GNC)系統(tǒng)的指揮下,將“粗避障”與“精避障”相結(jié)合,讓嫦娥五號穩(wěn)穩(wěn)地降落。

  穩(wěn)!嫦娥五號“大腿”顯身手

  落月的關(guān)鍵在于“平穩(wěn)”二字。嫦娥五號落月時(shí),撞擊月面會形成較大的沖擊,必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的著陸緩沖系統(tǒng),吸收著陸的沖擊,保證探測器不翻倒、不陷落,這是落月的技術(shù)難題之一。而著陸緩沖機(jī)構(gòu),通俗地說就是嫦娥五號的“腿”。

  這四條緩沖、支撐一體化的“腿”可不一般,它們是嫦娥五號機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)、巧手研制,更擁有嫦娥三號、嫦娥四號的完美基因。

  據(jù)介紹,著陸緩沖機(jī)構(gòu)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“偏置收攏、自我壓緊”式方案,保證了收攏簡單、展開可靠,解決了著陸緩沖、著陸穩(wěn)定性等多方面的問題。

  與嫦娥三號的著陸緩沖設(shè)計(jì)方案相比,由于任務(wù)難度增加,嫦娥五號任務(wù)的著陸緩沖能力要求提高了30%,但機(jī)構(gòu)重量指標(biāo)卻減少了5%,這為研制團(tuán)隊(duì)帶來了不小的難題。

  面臨減重的難關(guān),研制團(tuán)隊(duì)反復(fù)迭代,每次修改完設(shè)計(jì),討論時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)新的減重突破口,又毫不猶豫地再次推翻設(shè)計(jì)、繼續(xù)修改,最終達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo),確保了嫦娥五號穩(wěn)定可靠地完成與月球的親密“擁抱”。

  準(zhǔn)!落月點(diǎn)仍屬月球探測“處女地”

  此次嫦娥五號的月球著陸區(qū)域名叫“風(fēng)暴洋”,周圍有1300米高的火山群,環(huán)境之險(xiǎn)峻名副其實(shí),讓嫦娥五號此行更加充滿探險(xiǎn)的意味。隨著嫦娥五號的造訪,月球風(fēng)暴洋舉世聞名。

  科學(xué)家們認(rèn)為,著陸在此是十分明智的選擇。從地球上看起來,這里更像是廣闊、黑暗的熔巖平原。

  過去,這里還從未有過任何人類探測器到訪過的足跡。

  為何選擇在這里?雖然這里和嫦娥三號在月球虹灣著陸點(diǎn)的緯度基本相當(dāng),但根據(jù)目前研究成果,這塊區(qū)域形成的地質(zhì)年代較短,約37億年。中科院國家天文臺專家表示,此次嫦娥五號有望獲取最年輕的月球返回樣品,在月球火山活動和演化歷史研究等方面取得原創(chuàng)性的科學(xué)成果。

  由于涉及采樣后上升器的月面起飛,嫦娥五號落月的過程也是為后續(xù)上升器月面起飛選擇“發(fā)射場”的過程。專家介紹,相較于嫦娥三號、四號,嫦娥五號需要著陸區(qū)域內(nèi)無太高的凸起、無太深的凹坑,并且坡度要符合任務(wù)要求,這對著陸點(diǎn)的位置精度和平整度方面提出了更高要求。

  后續(xù),嫦娥五號將同時(shí)用“表取和鉆取”兩種方式采樣。“表取”,顧名思義就是從月球表面通過機(jī)械臂和機(jī)械爪的配合,抓取一部分月壤。而“鉆取”則是要通過特殊的鉆頭,鉆到月表以下兩米左右的位置,把月壤整體取出來。

  “這樣能夠更加原汁原味地保留月表以下兩米的月壤構(gòu)造情況,讓科學(xué)家們能夠更加清楚地了解到月壤的構(gòu)造和分布以及每一層的特征。”中國航天科技集團(tuán)五院嫦娥五號探測器鉆取子系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人王國欣說。

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