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嫦娥四号太空刹车至关重要 设计师:过程短暂唯一

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-14  浏览次数:100
核心提示:原标题:嫦娥四号成功实施近月制动总设计师详解太空刹车难点探测器飞临月球附近时,必须对其进行减速。这次刹车的难点又在哪?对
 原标题:“嫦娥四号”成功实施近月制动总设计师详解“太空刹车”难点

探测器飞临月球附近时,必须对其进行减速。这次“刹车”的难点又在哪?对此,我们对“嫦娥四号”探测器的总设计师孙泽洲进行了独家采访。

昨天(12日),“嫦娥四号”在太空中,踩了一脚漂亮的“刹车”。

来自国防科工局和国家航天局的消息。北京时间昨天下午16时45分,“嫦娥四号”探测器经过110小时奔月飞行,到达月球附近,成功实施近月制动,被月球捕获,顺利进入近月点约100公里的环月轨道。

将在轨测试中继链路及轨道修正

后续“嫦娥四号”探测器还将在环月椭圆轨道运行一段时间,开展与中继星的中继链路在轨测试和导航敏感器在轨测试;确保探测器最终能进入预定的着陆区,择机实施月球背面软着陆。

为什么要近月“刹车”?难在哪?

近月制动是月球探测器飞行过程中一次关键的轨道控制。探测器飞临月球附近时,其相对速度高于2.38公里/秒的月球逃逸速度,因此必须对探测器进行减速。

那么这次“刹车”的难点又在哪?对此,我们对“嫦娥四号”探测器的总设计师孙泽洲进行了独家采访。听听他是怎么说。

至关重要的一次“太空刹车”

孙泽洲介绍,“嫦娥四号”探测器要着陆到月球上,首先需要变成一颗月球的卫星。这就需要探测器在接近月球时及时减速,让它被月球的引力捕获。

航天科技集团五院“嫦娥四号”探测器总设计师孙泽洲:这个过程就是短暂唯一的。就是减大了,我们可能就撞到月球上,如果减小了或者没减,那可能它就飞离月球。对于系统的这种可靠性,对于这种要求非常高了。

不急!“嫦娥四号”绕月飞行时间长

经过时间和速度上的精确控制,“嫦娥四号”成功变成了一颗月球卫星,不过它却并不着急着陆,据了解,“嫦娥四号”绕月飞行的时间要比“嫦娥三号”多出十几天,这又是为什么呢?

航天科技集团五院“嫦娥四号”探测器总设计师孙泽洲:我们希望在(着陆区当地)上午的时候着陆到月面。我们第一次近月制动之后,这轨道面到我们着陆区上方的时候,正好是着陆区的晚上。

长时间绕月飞行为等“白天”降落

孙泽洲介绍,为了让探测器落到月球上就能得到充分的太阳光能以便展开工作,就需要在月球的白天着陆。由于月球自转的周期刚好是28天,也就是说在月球上的“一天”相当于地球上的一个月,所以在月球黑夜开始绕月飞行的“嫦娥四号”探测器就要等上大约半个月,才能让它赶在月球的白天实施着陆。

在月球背面着陆有多难?

在“嫦娥四号”成功“刹车”、开始环月飞行之后,即将开始世界首次月球背面的软着陆和巡视探测。

那么,要着陆到月球背面的“嫦娥四号”将面临哪些难题?可能遇到怎样的风险和挑战?我们的探测器又做了怎样的准备呢?

着陆区地形比“虹湾”更复杂

要探索月球背面,选择合适的着陆点很重要。我国在进行首次月球软着陆任务,也就是“嫦娥三号”任务之前,不仅获取了高分辨率的全月图,还对预选的着陆区“虹湾”进行了高精度的成像。

而此次,“嫦娥四号”的着陆区——月球背面的“冯卡门”撞击坑,不仅没有精确的成像作为参考,同时地形要比“虹湾”更加复杂。

航天科技集团五院“嫦娥四号”探测器总设计师孙泽洲:月球背面基本都是以高山、撞击坑,环形山等等来分布,很难找一个比较大面积的这样一个平坦的区域,这样一来我们在月球背面软着陆,我们势必要对于着陆的精度就要求更高。

地势崎岖影响探测器判断高度速度

崎岖的地势不仅不利于寻找合适的着陆地点,地势忽高忽低也会影响探测器对距月面高度和相对速度的判断,这对着陆过程的影响更加致命。为此,探测器在导航控制上进行了特殊设计。

航天科技集团五院“嫦娥四号”探测器总设计师孙泽洲:(嫦娥)三号跟(嫦娥)四号有点区别,就是(嫦娥)三号应该说是一个抛物线形式的下来,而我们(嫦娥四号)现在基本上是一个垂直的方式下来。

改进后月球车越障能力迎全新考验

而着陆到月面后,月球背面的复杂地形也会给“嫦娥四号”的巡视器,也就是月球车的行驶带来很大影响。在“嫦娥三号”的时候,月球车曾出现故障,为此,设计人员在“嫦娥四号”中对月球车进行了进一步改进。

航天科技集团五院“嫦娥四号”探测器总设计师孙泽洲:我们可以爬20度坡,越200毫米的障碍,应该说在相当于一个小尺度的范围之内,我们还是可以完成这样一个巡视探测任务的。

 
 
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