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揭秘嫦娥五号月面着陆过程:从选址到着陆实则困难重重

文章来源:本站 上传时间:2020-12-08

12月1日23时11分,中国探月传来了一个激动人心的消息,朝阳宏达嫦娥五号探测器实施动力下降并成功着陆,并传回着陆影像图。有人会产生疑问:“嫦娥系列探测器不是第一次实现月面着陆,这次有什么不同?为了实现月壤的采样,这次嫦娥五号的月面着陆面临怎样的技术难题?”其实,在着陆的过程中,嫦娥五号需要遇到的挑战还真不少,下面我们就来揭开嫦娥着陆过程中的神秘面纱。

看似轻松的软着陆,实则困难重重

对于太空技术,我们既熟悉又陌生。从我国的东方红一号开始,到后来的神舟五号载人飞船,再到现今的嫦娥五号,中国航天事业的发展我们一步步的看在了眼里。但其中的技术内涵,却很少有人知晓。

以目前国人关注度最高的嫦娥五号为例,其要在约38万公里外的月球上进行着陆,而在这过程中,地表的航天人要对其实施远程的精确控制。仅仅是长距离的遥控,便是技术难点之一。长距离的遥控过程中,势必会造成延迟。以嫦娥五号为例,无线电波在真空中传播的速度约等于光速,而光速约等于每秒30万公里,也就是说,地表到嫦娥五号之间的命令传输,仅仅在信号传递的过程中就要约1.3秒。如果在着陆过程中,因信号传递的时差,嫦娥五号会出现着陆失败的可能。同样可能出现问题的还有月表变幻莫测的地形、恶劣的气候、光照带来的能源是否够用等等。如何克服这些困难,成为了嫦娥五号着陆的重点。

从选址到着陆,嫦娥五号的着陆过程处处是玄机

为克服重重困难,嫦娥五号的着陆从选址开始。从200公里月球轨道开始,嫦娥五号着陆位置选择在月球正面月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近,位于月球风暴洋东北侧的区域。而这,也是过去没有人类或探测器到访过的地点。

那么为什么选择这个地点呢?首先是地形,有月球研究学者形容,从地球上看起来,这里更像是广阔、黑暗的熔岩平原。相对广阔、平坦的地形能够更加适合嫦娥五号的着陆,减少着陆后因受力不均造成嫦娥五号“翻车”的可能;同时,平坦的地势也创造了有利的通信条件。此外,采样点的太阳光照强度、能量保障、温度,更加适合探测器需要的工作环境。而合适的纬度,则可以让嫦娥五号探测器在回程时,尽量和轨道器所在的太空轨道面一致,更加便于在上升器上升后与轨道器、返回器组合体在月球轨道的对接,有助于减少燃料消耗。而最重要的是,有科学家表示,这一区域形成的地质年代较短,约37亿年左右,能帮助科学家对月球形成演化过程有更为整体的了解。

此外,欧阳自远院士在曾经的一次采访中表示,嫦娥五号在着陆的过程中需要不停地调整自身的位置,选择相对合适的地点来着陆,确保万无一失。如果采用传统的人工指挥、遥控方式,嫦娥五号可能来不及调整便会直接降落造成事故。为此,我们的嫦娥五号上搭载了先进的人工智能技术,能在着陆下降段约800秒,在距离月面1.5公里时,利用光学成像敏感器,进行粗避障;在距月面100米时,利用激光三维成像敏感器,进行精确避障,安全软着陆。

可以说,无论是选址、还是降落,嫦娥五号在整个登月过程的背后,在每一个细节中都充满了玄机。而这些,都要基于航天人精密的计算,来确保万无一失。

一天一地,航天精神与军工品质就在身边

从精确的减速、脱离轨道时间,到降落时人工智能位置调整所需的算法程序,其核心体现着两个字:精确。而这种精确性,需要的是航天人常年不懈的努力与精益求精的精神,而能够与之媲美的,只有细致入微,提升可靠性与性能的军工品质。在中国探月工程的战略合作伙伴——北京越野身上,这种追求极致的精神早已融入了品牌DNA。

众所周知,在本次的嫦娥五号月球采样任务中,北京越野作为“中国航天探月工程用车”、“嫦娥5号月球采样返回任务工程保障用车”的身份全程保驾护航,深度参与到中国探月的突破中。12月,北京越野BJ40军团也将与航天人一起,将在四子王旗迎接嫦娥五号的凯旋。北京越野在半个多世纪里的不断专精与恪守,不仅使北京越野全程参与中国航天的历史性时刻,更使北京越野从追随者,转变为全程参与者。

北京越野60余年一直专精于越野领域,通过不断深耕与精准挖掘用户需求,以S/P/C/SE四大产品谱系,实现了产品军团式发展的版型文化。而说起军工品质,北京越野是行业内唯一每年一度,进行“五高一旱”,环行中国挑战极端气候,验证车辆品质的厂商。而其试验场的标准更为严苛,试验场的路面强化系数相当于普通越野车的2.7倍。正是北京越野所展现的造车精神与军工品质,使产品得到了广大消费者的认可。以BJ40为举例,实现了连续超3年位居细分市场销量榜榜首的优异成绩。

也许你不能亲历体验嫦娥飞天,体验追求完美的精神为航天事业带来的成功。但你可以从越野开始,感受北京越野产品的军工品质与畅快的越野体验。

如今,嫦娥五号已经顺利完成了“软着陆”这一重要步骤,顺利登上了月球。但关于嫦娥五号的秘密还有很多,你知道嫦娥五号将会在月球上怎样实现“无污染挖土”吗?未来,我们将会继续进行深度解析,请持续关注。

俄专家:嫦娥五号探测器成功着陆是探月领域的巨大成就

俄罗斯卫星通讯社莫斯科消息莫斯科物理技术学院无人机实验室主任亚历山大·罗金向卫星通讯社表示,中国嫦娥五号探测器成功着陆月面是探月领域的一项巨大成就。

中国探月工程嫦娥五号探测器11月24日由长征五号遥五运载火箭成功发射,顺利进入预定轨道,开启中国首次地外天体采样返回之旅。探测器于12月1日成功着陆月面后,开展了太阳翼展开、机构解锁等相关准备工作。12月2日,探月工程嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装。

罗金说:“我想向中方同事表示祝贺并祝他们成功。嫦娥五号成功着陆是探月领域的巨大成就。”

专家说:“这再次显示,中国航天事业在循序渐进地落实一个宏伟计划。有意思的是,中方计划在很多地方上重复了苏联的道路,但在全新的技术水平上。”

罗金说:“该项目的务实意义首先在于,现在已经在没有人参与的情况下在月球建设机器人化、全自动化的基础设施了。过去几十年里也在火星建立了这样的基础设施,这主要是因为人们对火星上是否存在生命抱有巨大兴趣。但月球离我们近得多,探月更具务实意义。”

莫斯科物理技术学院是俄罗斯“5-100项目”成员高校。