月亮降落成功,开始“挖”!

新闻 · 2020-12-06

“采到样品、返回地球,就是成功。”

北京时候12月1日23时11分,在履历了为期一周的地月转移、近月制动、环月航行之旅后,嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度周围的预选着陆区,并传回着陆影象图。

嫦娥五号落月视频。视频

作为中国探月工程“绕、落、回”三步走的收官之战,嫦娥五号义务将从月球收集约2千克月球样品返回地球。嫦娥五号探测器软着陆于月球哪一个区域?探测器若何稳稳地下降?降落伍又将若何睁开“挖土”作业呢?

落在哪?

据中国国度航天局消息,12月1日22时57分,嫦娥五号着陆器和上升器组合体从距离月面约15千米处最早实行动力下落,7500牛变推力发动机开机,逐渐将探测器相对月球速度从约1.7 千米/秒降为零。

12月1日拍摄的嫦娥五号探测器着陆画面。新华社记者 金立旺 摄

时期,嫦娥五号探测器进行快速姿态调剂,逐渐接近月表。此落伍行障碍主动检测,选定着陆点后,最早避障下落缓和速垂直下落,平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区。着陆历程当中,着陆器配置的下降相机拍摄了着陆区域影象图。

成功着陆后,着陆器在地面节制下,进行了太阳翼和定向天线睁开等状态搜检与设置工作,将正式最早延续约2天的月面工作,估计将收集2千克阁下的月球样品。

此前,美国阿波罗企图从月球累计带回380多千克月球样品,苏联依托无人航行器分3次共获得了300余克月壤;但美国、苏联等国度的航天器均未到访过吕姆克山脉周围。

中国科学院院士、中国探月工程首任首席科学家欧阳自远曾透露显露,中国选择的着陆点距离阿波罗企图着陆点有上千千米距离,将会迎来新的现象、新的发现。

全国空间探测手艺首席科学传布专家庞之浩示知中新社记者,月球正面风暴洋相对较年青,富集铀、钍、钾等放射性元素,存在大年夜约13亿至20亿年前的玄武岩,获得这些年青玄武岩的同位素春秋,将有助于推动对月球火山举止和演化汗青的熟悉。它可以弥补科学家对月球火山举止研究的一个主要空白。

“据月球科学家介绍,此前对美、苏获得月壤样品的研究剖明,月球上的火山举止在35亿年前到达极峰,然后削弱并休止。但对月球外面的不雅测发现,某些区域可能含有比来10至20亿年前才构成的火山熔岩,这与嫦娥五号着陆地区的春秋相仿。假如嫦娥五号采回的样本可以或许证实这段时候月球仍在举止,将改写月球的汗青。”庞之浩说。

嫦娥五号探测器软着陆后下降相机拍摄的图象

怎样落?

在选定吕姆克山脉以北地区作为着陆点后,嫦娥五号着陆上升组合体如何在短时候内完成一系列难度系数很大年夜的动作,稳稳地下降在月球外面?

中国航天科技整体五院专家示知记者,历经主动减速、快速调剂、接近、悬停避障、缓速下落和自由下落段,嫦娥五号这稳稳的一落看似轻便轻松,却蕴藏着科研人员的浩大聪明和积淀。此次嫦娥五号落月有四大年夜看点。

看点一:“选址准、落得稳”

嫦娥五号义务的落月和近月制动一样,有且只有一次机缘,必需一次成功。由于触及采样后上升器的月面起飞,所以,嫦娥五号落月的历程也是为后续上升器月面起飞选择“发射场”。

相较于嫦娥三号、四号,嫦娥五号对着陆点的位置精度和平整度方面的高要求是空前的,这需要着陆区域内无太高的突出、无太深的凹坑,坡度要合适义务要求。

为实现“选址正确、落得正确”,嫦娥五号接纳了五院502地点嫦娥三号和四号上利用的“粗精接力避障”体式格局。着陆上升组合体在飞到距离月面100米时会悬停一下,颠末历程对选定区域摄影,切确辨认选好落点。今后,着陆上升组合体再斜向下航行,边下落边留意避障,飞到选定着陆点的正上方后竖直下落,在距离月面较近时提早封闭主发动机,然后行使着陆腿的缓冲实现软着陆。

看点二:着陆缓冲“显身手”

落月的关头在于平稳二字。嫦娥五号着陆上升组合体在落月时,撞击月面会构成较大年夜的冲击载荷,必需设计响应的着陆缓冲系统,领受着陆的冲击载荷,包管探测器不翻倒、不失陷,这是落月的手艺坚苦之一。着陆缓冲机构,通俗地说,就是嫦娥五号的“腿”。

与嫦娥三号的着陆缓冲设计方案比拟,由于义务难度增加,嫦娥五号义务的着陆缓冲能力要求提高了30%,但机构重量指标却削减了5%。嫦娥五号的“腿”担当了嫦娥三号、嫦娥四号的优越基因,具有完全自立常识产权的“偏置收拢、自我压紧”式方案,包管收拢简单、睁开靠得住,解决了着陆缓冲、着陆不乱性等多方面问题,确保嫦娥五号不乱靠得住地完成与月球的“紧密亲密拥抱”。

看点三:“天黑请闭眼”

在下降的历程当中,嫦娥五号着陆上升组合体距离月面较近时,主发动机缘激起月尘,轻易触发月尘污染星敏感器,从而影响上升器后续的月面起飞。

为了不让月尘“迷了上升器的漂亮眼睛”,科研人员稀奇设计了一个盖子。在距离月面一定的高度时把星敏感器的镜头盖起来,待落月今后月尘散去,再通知星敏感器把盖子打开,这一睁一闭之间,着陆器和上升器组合体已顺利着陆在月亮之上。这一历程被科研人员豪情亲切地称为“天黑请闭眼”。

看点四:定向天线“一线牵”

落月牵动着国人的心。38万千米外的嫦娥五号正履历着甚么样的考验?所有的讯息,都需颠末历程着陆上升组合体的一口小小的“锅”来传送遥测数据。这个“小锅”就是定向天线——把探测器上的数据传输到地面的发射转换装配。

从月球把数据发送回地球,通讯的距离比拟地面手机通讯远了几万倍,这就需要接纳非凡的对地定向天线来发送数据。科研人员设计的定向天线包孕了反射面天线辐射器、双轴驱动机构。为了使整器减重,此款反射面天线极致轻量化设计,比拟同类天线减重40%以上,既轻便又靠得住。

中国航天科技整体五院专家透露显露,双轴驱动机构就像人的肩关节、肘关节,驱动反射天线辐射器天真地动弹,确保“小锅”始终瞄准地面,向地球传送嫦娥五号落月的遥测数据。

嫦娥五号着上组合体模拟图。北京飞控中央供图

咋“挖土”?

嫦娥五号义务是中国今朝手艺难度最大年夜、系统构成最复杂的航天义务之一。成功着陆在月球后,嫦娥五号探测器将睁开为期约 2 天的月面工作,“使出浑身解数”收集约2千克月球样本,实现中国初次地外天体采样。

科研人员为嫦娥五号精心设计了两种“挖土”模式:钻取和表取。探测器随身携带了钻取采样装配、表取采样装配、表取初级封装装配和密封封装装配等“神器”,将接纳深钻、浅钻,和“铲土”“挖土”“夹土”等体式格局,收集约2千克“月壤”,并进行密封封装。

“我们的方针是两千克,颠末论证,两千克是数量上不算少,工程上可实现。”中国国度航天局探月与航天工程中央副主任、嫦娥五号义务新闻谈话人裴照宇说,“然则作为对此次义务的考核,我们的方针是采样返回,采到样品、返回地球,就是成功。不管带多少,都是成功。”

按照日、地、月的活动关系,和工程各类束缚前提,嫦娥五号义务的总周期是22至23天,各环节环环相扣。此次义务将缔造五个“中国第一”。

“一是地外天体的采样与封装,二是地外天体的起飞,三是月球轨道交会对接,四是携带样品高速地球再入,五是月球样品的申明和研究,这在我首都是初次。”裴照宇说。

从发射升空到成功落月,38万千米,7天抵达,800多秒惊心动魄的下落,嫦娥五号探测器的显露近乎完善。

这是中国探测器第三次在月球外面成功软着陆,距离月球采样返回的胡想更前进了一大年夜步。期待嫦娥“五姑娘”完善完成“挖土”工作,顺利返回地球!

落月前“嫦娥”履历了甚么?

这封信里的吩咐看哭了!

航天五院给嫦娥五号的回信:

即速就要落月了,来信中能体味到你的太平,我们对你的自立节制能力也很有决定信心。可是你要在短时候内完成一系列难度系数很大年夜的动作,我们还想再吩咐几句。

此次落月和前面两个姐姐的不太一样,一方面要满足收集月壤的需要,别的一方面,那边将是你起飞回家的发射场,平整度要求稀奇严格,万万不要有大年夜的突出和大年夜的凹坑,坡度也要合适之前示知你的要求,记住了没有?

和近月制动一样,落月也要由你自立完成,要步步谨严。距离月面较量远的时刻,记得拍个照,把大年夜型障碍物剔除失落;到了距离月面100米时,悬停一下,再拍个照,切确辨认选好落点。今后你要斜向下航行,边下落边留意避障,飞到选定着陆点的正上方后竖直下落,在距离月面较近时记得提早封闭主发动机,然后行使着陆腿的缓冲实现软着陆。

我们耽忧距离月面较近的时刻,主发动机缘激起月尘,迷了你漂亮的眼睛,所以稀奇设计了一个盖子。有月尘的话,你就把眼睛闭起来,等月尘散去再睁开,一闭一睁,你就到了月亮啦。

别的关于“挖土”,也得吩咐两句。钻取历程当中,你一定要用为你专门配备的聪明节制器一边感到感染月壤硬度,一边调剂本身的速度和力度。这个感到感染只能靠你本身体味了,记得用巧劲,以柔克刚。

回信越写越长,仍觉心中千言万语不克不及尽表。怕你要厌弃我们烦琐了,就此搁笔。好好休养生息,筹办迎接大年夜考。

2020年12月1日

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