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嫦娥落月背 開啟了人類月球探測新篇章

2020-11-10 13:56:44來源:人民日報

今天上午10點26分,嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面東經177 6度、南緯45 5度附近的預選著陸區(qū),并通過鵲橋中繼星傳回了世界第一張近距離

今天上午10點26分,“嫦娥四號”探測器成功著陸在月球背面東經177.6度、南緯45.5度附近的預選著陸區(qū),并通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖,揭開了古老月背的神秘面紗。

此次任務實現(xiàn)了人類探測器首次月背軟著陸,首次月背與地球的中繼通信,開啟了人類月球探測新篇章。

嫦娥四號落月難在哪里

人類第一次!1月3日,中國研制的嫦娥四號探測器成功降落在月球背面,實現(xiàn)了人類歷史上與月球背面的第一次“親密接觸”。據(jù)《環(huán)球時報》記者了解,之所以月球背面如此人際罕至,就在于這里的特殊環(huán)境讓探測器登陸難度極大增加。相比于六年前嫦娥三號的那次月球正面著陸,嫦娥四號這次堪稱“盲降”。

垂直著陸適應月球背面的崎嶇地形

在接到降落指令后,嫦娥四號探測器首先是掉頭,做好下降準備。在距離月面15公里的高度,“定時定量”啟動發(fā)動機開始快速減速。在一邊往前飛一邊下降的同時,嫦娥四號快速調整姿勢調整速度,在距離月面8公里的高度時調整至垂直下降。然后它繼續(xù)下降,待發(fā)現(xiàn)下方100米就是月面時,為了保證落地時每只腳都不踩到石頭上、踩到坑里,嫦娥四號稍稍“歇歇腳”,待自行找好著陸點后才緩緩地飄了下去。

據(jù)介紹,嫦娥四號首選著陸區(qū)為月球南極-艾特肯盆地。與嫦娥三號平坦的虹灣著陸區(qū)相比,艾特肯盆地的地形就崎嶇得多。相關數(shù)據(jù)顯示,虹灣著陸區(qū)的地形起伏僅800米,而艾特肯盆地的地形起伏達到6000米,而且充滿大大小小的撞擊坑。這就對探測器著陸區(qū)的選擇和著陸精度提出了更高的要求。

嫦娥四號探測器系統(tǒng)總設計師孫澤洲介紹說,嫦娥三號的著陸軌跡是一條拋物線,而為適應這次著陸區(qū)域的崎嶇地形,嫦娥四號采取了近乎垂直著陸的軌跡,以準確測量自身所處的高度。

2018年8月15日,中國國家國防科技工業(yè)局探月與航天工程中心在北京舉行儀式,正式啟動嫦娥四號任務月球車全球征名活動,并對外公布嫦娥四號月球探測器——著陸器和月球車外觀設計構型。

中繼通信靠“鵲橋”

嫦娥四號這次任務的另一大難點是著陸區(qū)在月球背面,使探測器無法同地球直接通信,必須用中繼星中繼的方式。尤其是在下降過程中,著陸器也不能對地直接通信,只能通過中繼星“鵲橋”進行操作。所有的信息傳輸都需要在“鵲橋”的中轉下完成,無疑極大增加了落月任務的風險。

據(jù)介紹,這個中轉過程會產生60秒左右的時間差,而整個落月過程僅有600秒左右,落月速度又十分快,如果通過地面人工干預的方式讓嫦娥四號安全落月,那么等地面指令發(fā)送過去,它的狀態(tài)已經跟指令發(fā)出時完全不同了。因此嫦娥四號只能通過提前輸入的落月信息,在測距測速等敏感器的幫助下自主導航落月。對地面人員來說,這個過程近乎是“盲降”。

為防止在最緊張的、不可逆的月球背面著陸過程中“鵲橋”出現(xiàn)問題影響數(shù)據(jù)的上傳,這次特意設計了延時數(shù)據(jù)注入功能,就是提前把要注入著陸器計算機的數(shù)據(jù)發(fā)送到著陸器上的某個地方暫存,這個數(shù)據(jù)包是帶有時間標簽的,待到著陸器上的時間和該標簽相同時,數(shù)據(jù)便自動注入。

此外,全系統(tǒng)還可以“全程自主故障診斷與重構”,就是萬一真的發(fā)生了故障,系統(tǒng)可以隨時自己給自己進行“診斷”,找到病灶并剔除病灶,通過身體各部分功能的優(yōu)化再組合,確保機體整體功能的正常,確保落月過程的萬無一失。

嫦娥四號成功踏足月球,實現(xiàn)了在月球背面的軟著陸,這是中國航天創(chuàng)造的又一個人類第一次,任務的成功在為航天強國建設踏出重要一步的同時,也再次把我國航天器制導、導航與控制技術提升到了一個新的高度。

關鍵詞: 嫦娥落月背 鵲橋

責任編輯:hnmd004

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