科技网

当前位置: 首页 >互联网

嫦娥三號今晚落月激光測量保駕護航

互联网
来源: 作者: 2019-05-22 16:51:41

按照計劃,今晚9時40分左右,嫦娥三號探測器將從距月面15千米的近月點以拋物線的路線開始動力下降,相對速度從每秒1.7公里逐漸降為零,且歷經兩次懸停。全部著陸過程約為720秒,即12分鐘。這12分鐘被稱為全部嫦娥三號任務中最驚心動魄的環節。因為在12分鐘內人工測控沒法跟上,探測器只能按照預定程序,完全依靠自主導航控制,完成減速、降低高度、肯定著陸點、軟著陸等一系列關鍵動作。在落月的進程中通過激光測距敏感器和微波測距測速敏感器,嫦娥三號可對相對位置和速度進行高精度測量;通過激光三維成像敏感器,嫦娥三號可探測待著陸區較小的障礙。從探測器的誕生地中國航天科技集團了解到,為了這驚心動魄的720秒,中國的科技工作者打造了四大利器。

利器1:GNC系统 为落月找路

720秒内没法人工干预,探测器落月靠的是基于对月测速、测距和地形识别的GNC系统。嫦娥三号GNC分系统主任设计师梁俊告知,GNC是制导、导航、控制三个词的缩写。导航可以让探测器知道自己所在的位置,制导可以规划路径,控制就是根据探测器的位置,依照目标完成着陆任务。GNC具有感知功能,可以看到月面的情况,测量到落月进程中探测器的姿态、速度、与月面的距离等,同时把各种信息汇集到中心计算机进行处理,再根据事前设定好的落月要求,对探测器进行控制。通过看见、测量、计算处理、控制执行,来指挥探测器落月。

嫦娥三号落月

解放军电子工程学院教授胡以华研制的激光高度计,为嫦娥装上了千里眼,将助力嫦娥三号实时精确测距,准确抵达月球。

出身于怀宁的胡以华曾参与研制成功月球探测卫星激光高度计,实现了我国空间遥感激光探测技术与系统研制重大突破。从嫦娥一号开始,激光高度计就成为嫦娥的千里眼,还曾配合4D相机为月球绘制全世界第一张高分辨率主体成像图。胡以华介绍,软着陆必须实时精确测距,激光高度计能帮助嫦娥顺利登月。

美国阿波罗载人登月计划中,阿波罗是依托宇航员的眼睛辨认月面障碍的。而嫦娥三号是无人软着陆,因此探测器需要具有自主障碍辨认能力。为此,GNC团队研制了激光三维成像敏感器,用来代替人眼,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,用于在较大范围内辨认较大尺寸的障碍。这样一套远近结合、粗精并用的接力避障策略,大大提高了着陆的安全性。

GNC系统包括数十台单机、几十套软件,研制团队成员大都是博士。为了落月到12分钟,GNC系统进行了上万次数学仿真、成百上千次桌面联试,以及摹拟月球重力环境和月表地形地貌,发动机点火,与真实的GNC系统相配合进行的屡次大型地面实验,这样的实验力度史上空前。

利器二:发动机 6万秒测试只为1200秒飞行

嫦娥三号探测器上一共有29台发动机,其中,7500牛变推力发动机直接决定着嫦娥三号奔月与落月的成败,且没有备份。月球表面没有空气,无法使用降落伞等空气摩擦产生阻力的方式对探测器进行减速。因此减速的实现只能依托变推力发动机。

7500牛变推力发动机是为嫦娥三号任务专门研制的。它的难度有多大?据嫦娥三号推进系统主任设计师金广明介绍,一般卫星的发动机最大推力只有490牛(发动机推力单位),神舟系列载人飞船发动机的推力也只有2500牛,由此看出7500牛发动机绝对是个大家伙。它还能根据预定设计,进行变推力调理,这要求发动机必须灵活地调理动力,让探测器平稳地落到月面。在具有巨大推力的同时,还要受重量、结构尺寸等条件限制,工作时产生的大量散热还不能影响探测器上仪器设备的正常工作,其设计难度可想而知。负责发动机研制的航天团体六院院长谭永华告诉,该发动机的相关实验进行了100屡次,仅点火实验就累计达到6万多秒,就是为了确保它在轨工作的1200秒不出任何问题。

张柏芝大赞张东健有男人味危险关系踏上釜山女儿们的男朋友秦沛姜丽文欣喜做客74岁的都挺好苏明成发现父亲真面目为何父亲总是针

社保证明可在家自助打印
晋城市今冬供热用煤随行就市 约需50万吨
满二唯一和满五唯一的区别房产证满二唯一和满五唯一有什么区别

相关推荐