嫦娥三号携玉兔月球车 今日凌晨顺利升空
关键词:名字
不再叫卫星而叫“航天器”
据介绍,“三姑娘”有四条腿六个轮子,是着陆器和巡视器(俗称“月球车”)的组合体。与嫦娥一号、二号不同,嫦娥三号在名称上不叫卫星而叫“器”,是我国第一个“有腿”的航天器。
杨建中介绍,落月之前,巡视器作为一个载荷被安装在着陆器上,本身并不工作。整个前期飞行、动力下降以及实施软着陆过程,都是由着陆器完成的。到月面后,二者互相配合,将月球车释放到月面上,成为两个独立的探测器,各自在月面开展探测任务。
关键词:软着陆
相机当眼睛指挥挪向和平移
“三姑娘”的着陆器包含11个分系统,其中最有特色的当属着陆缓冲分系统。由于月球是真空的,在嫦娥三号降落时的最大难点就是不能用降落伞。
欧阳自远说,虽然嫦娥一号也是着陆,但是撞得粉碎,是硬着陆。这次反推装置可以让嫦娥三号一边往上推一边往下掉。
嫦娥三号到了距月球100米的时候将悬停,找好地方,着陆器下面的相机会告诉它需要挪向哪里、如何平移等等。这时,计算机再告诉着陆器可以下降了。等到了4米高时悬停,随后开始自由落体掉下。
保证稳定性要靠四条“中国腿”
此后,关键就集中体现在四条“中国腿”的外形上。
据了解,其他国家的软着陆方式主要有三种:一是气囊弹跳式,二是着陆腿式,三是空中吊车式。就嫦娥三号软着陆任务来讲,气囊式不能满足重量要求,吊车式又比较复杂,腿式能满足任务需要,保证着陆的稳定性。等着陆器的4条“腿”插在地上调整好后,月球车才能“走”出来。
关键词:路径设计
调姿分离等难度前所未有
相较于嫦娥一号和二号到达月球的路径,嫦娥三号的路径设计还要更进一层,且难度和风险大大增强。
它要在近月点15公里处进行动力下降,接着实现月面软着陆,然后再进行月面巡视勘察。这15公里的动力下降,是以抛物线下降。探测器的相对速度要从1.7公里/秒逐渐减为0,过程主要靠探测器自主来完成,人工干预的可能性几乎为零。距月面100米处时,探测器还要悬停,对月面进行拍照,避开障碍物,寻找着陆点。等到探测器在月面实现软着陆后,着陆器和月球车还要进行分离,实现互相拍摄。
对于地面工程人员来说,这一过程尚属首次,存在两大风险。一是关键设备都是新研制的,包括GNC系统(制导、导航与控制系统)和我国首台全新的7500牛变推力空间发动机。二是软着陆区域的地形地貌存在一定程度的不确定性。
关键词:热控设计
除了“盖被子”还需“开空调”
不同于地球,月球表面昼夜温差较大,温度高时有120摄氏度,温度低时在零下180摄氏度。而且,月球的昼夜交替周期也较长,这给“三姑娘”的月面生存带来了很大的难度。中国航天科技集团着陆器热控分系统主任设计师刘自军用“盖被子”“生炉子”和“开空调”等熟知的概念解释热控设计。
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