“嫦娥三号”将于今晚落月 还须闯“五关”
来源:北京晨报 编辑: 2013-12-14 10:19:00
难关2
下降过程嫦娥
完全自主
落月过程中,要实时测量探测器运动的速度、高度,随时调整,而且月面地形地貌很复杂,还要寻找安全的着陆区等,“这些工作都要在很短的时间内完成,而且完全靠探测器自主完成,所以自主导航控制是个难点。”嫦娥三号探测器系统总设计师孙泽洲说。
15公里开始的“动力下降”阶段,被业内人士形容为最惊心的环节,也称黑色720秒。嫦娥三号要完全依靠自主导航控制,完成降低高度、确定着陆点、实施软着陆等关键动作,人工干预的可能性几乎为零。“在这个时段内,测控都跟不上了,只能事先把程序设定好。”嫦娥三号探测器系统副总指挥谭梅表示。
着陆器GNC(制导导航与控制)系统设计了专门的敏感器,进行对月测速、测距和地形识别,确保探测器在着陆段自主制导、导航与控制。
难关3
真空下降落能否顺利减速
月球上没有大气,这就决定了月面着陆与地球着陆方式完全不同,它是真空状态下的软着陆。
“没有大气也就意味着不能利用空气摩擦实现减速。嫦娥三号探测器要实现月面安全软着陆,传统火箭发动机和推进系统无法完成这一任务。因为在月球这一无大气天体表面进行的软着陆机动飞行中,传统发动机无法实现推力的变化。”孙泽洲说。
为此次任务新研制的7500牛变推力发动机,能够进行连续可调节变推力,进而对嫦娥三号实现精准控制,很好地解决了这一难题。但由于是首次研制和使用,7500牛变推力发动机最终的表现如何,还有待实践的考验。
难关4
落月点小环境未知风险大
嫦娥三号着陆地点,选在较为平坦的虹湾区域。但最终的落月点选择,仍存在一定难度。
“月球表面从宏观的方面来说相对还是比较平坦的,但小范围,比如50米×50米或者10米×10米的小环境,它的地形地貌是什么样子,我们不是很清楚,也不知道最终会降落到什么地方,这对我们而言是一个很大的考验。尽管采取了很多措施,但风险还是比较大,因为那里的月石、月坑很多,可能碰到石头,也可能碰到壕沟,这些情况都可能存在。”吴伟仁说。
难关5
着陆冲击力或让嫦娥跌倒
当探测器着陆在月面时,着陆器撞击月面会形成较大的冲击力,这可能造成探测器出现翻倒的情况。在美苏以往的月球探测器软着陆历史中,发生过“软着陆”变“硬着陆”的情况,比如苏联1965年发射的月球8号就是撞击了月面,软着陆失败。
另外,着陆器落在月球会激扬起月尘,月球尘埃如果附着于探测器表面,能引起光学系统灵敏度下降、机械结构卡死等故障。同时由于月球表面覆盖着一层松软且崎岖不平的月壤,这些都给着陆带来了困难。
对此,研制团队充分考虑了月壤物理力学特性对着陆冲击、稳定性的影响以及月尘的理化特性等,采用特殊的材料、设计和工艺,研制出全新的着陆缓冲系统,解决上述难题,确保探测器实施软着陆过程中,在一定姿态范围内不翻倒、不陷落,并为探测器工作提供牢固的支撑。
据了解,着陆器底下四个金属腿型结构将起到缓冲作用。着陆器还设有缓冲拉伸杆,也是缓冲吸能部件,主要任务是吸收着陆时的冲击力。
探测器的着陆缓冲机构能否经受住考验,今晚将见分晓。
晨报记者 韩娜
责任编辑:张其天
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