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嫦娥五号任务月球样品正式交接(嫦娥5号任务月球)

柒巧酱 综合资讯 2022-10-25 02:08:32

说到嫦娥五号相信大家在今年都是比较关注它的,据最新消息报道嫦娥五号返回器回到诞生地,并且嫦娥五号任务月球样品正式交接,那么这些过程是通过什么来完成的,揭秘嫦娥五号“绕落回”背后五大黑科技分别是什么,接下来大家就随见闻坊吾尊号小编一起了解看看~

嫦娥五号任务月球样品正式交接

12月19日,重1731克的嫦娥五号任务月球样品正式交接。我国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开序幕,将开展月球样品与科学数据的应用和研究。

12月17日,嫦娥五号返回器返回其诞生地——航天科技集团五院。当晚,五院对嫦娥五号返回器进行了全面检查。

12月19日,在嫦娥五号月球样品交接仪式现场,国家航天局局长、探月工程总指挥长张克俭与中科院院长侯建国进行了月球样品及证书交接,标志着嫦娥五号任务从工程实施转入科学研究阶段。

嫦娥五号返回器回到诞生地

17日凌晨1时59分着陆在内蒙古四子王旗预定区域的“嫦娥五号”返回器,经过一天舟车不停的奔波,于17日晚上回到了它的诞生地——中国航天科技集团五院,后续将择机交接月球样品。

为欢迎“嫦娥五号”任务试验队凯旋和返回器回家,五院在航天城玉琮广场举行了简单而隆重的欢迎仪式。广场上彩旗飘扬,玉兔灯依次点亮,用红毯铺就的欢迎通道也准备就绪。

晚上20点,在代表探月工程16年岁月的16响礼炮声中,载有“嫦娥五号”返回器的运输车缓缓驶入五院大门,200余名“嫦娥五号”任务试验队队员代表列队步入广场,现场的气氛被瞬间点燃,欢快的音乐声、激昂的锣鼓声、迎接队伍的欢呼声交织在一起。

作为我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程,“嫦娥五号”任务成功实现了多方面技术创新、突破了一系列关键技术。作为嫦娥五号探测器的抓总研制单位,航天科技集团五院研制团队解决了关键技术多、任务难度大、实施风险高等难题。

赖小明是“嫦娥五号”钻取子系统的负责人。他说,在“嫦娥五号”任务中最难忘的经历,就是成功通过预案解决了钻取采样过程中遇到大量的颗粒岩或大块岩石的问题。

赖小明说:“这次在月面上我们就遇到了这样一个情况,从大概0.5米左右就探测到有大大小小的颗粒,月岩颗粒比较多。”

赖小明介绍,在月壤采样环节中,如果月球探测器降落地点的表层土壤下存在大块岩石,会给钻取采样造成很大困难。他说:“因为我们取样方式是通过一个取芯管,也就是说月壤要跑到管子里头去,然后通过一个柔性的编制物我们给它包裹起来带回来。通过我们的预案,这个问题也是圆满地给它解决了,我们一直坚信我们肯定能解决。”

“嫦娥五号”制导导航与控制系统(GNC系统)主任设计师于丹和他的同事主要负责保障“嫦娥五号”姿态轨道的控制。他认为,就制导导航与控制系统而言,“嫦娥五号”任务的圆满成功,也有赖于吸收了我国此前多项重大航天工程的成功经验,“嫦娥五号”是一个“集大成”者。

于丹说:“它里面既有姿态的控制,高精度的指向的控制,轨道的控制……除了这些常规的控制以外,还有独特的,比如说它的落月、从月面起飞一次成功,实际上也是用到了嫦三、嫦四的一些技术。交会对接肯定是用到了我们载人航天工程的一些技术,包括我们后续的载入。实际上是我们前面的重大航天工程的不断成功以后,让我们总结经验,得到新的认知。”

按计划,后续将择机交接月球样品,我国首次地外天体样品储存、分析和研究相关工作也将启动。

揭秘嫦娥五号“绕落回”背后五大黑科技

打造飞天观测第一双眼

11月24日,在长征五号火箭带着嫦娥五号探测器拔地而起的几分钟内,两部固定式脉冲测量雷达快速采集着火箭的飞行信息,确保指控中心能第一时间掌握全局,做好安控。

这是雷达测量的“第一双眼”。据二院23所专家介绍,从点火的那一刻开始,该所探测雷达紧盯火箭飞行。这两部测量雷达主要用于运载火箭发射上升段的外弹道测量,为发射场指控中心实时提供火箭距离、方位、俯仰等精确坐标信息和径向速度数据,一旦火箭飞行出现偏移轨道的状况,即刻就能发现。

二院23所专家表示,因为不受雨雪台风等天气因素影响,在火箭飞行观测的初始阶段,这两部测量雷达是扛大梁的。测量雷达先后圆满完成长征七号、长征五号首飞等数十次飞行任务,为嫦娥五号飞行保驾工作奠定扎实基础。

直径仅为头发丝1/200的关键部件

在此次任务中,二院23所自主研发的声表面波滤波器,同时安装在嫦娥五号及搭载飞行的长征五号火箭中,主要应用在测控、应答机等分系统,全力保障嫦娥五号信号接收、过滤杂波,以及各分系统信号接收、处理的有效进行。

二院23所专家表示,航天器发射中一旦有了信号干扰,地面接收到的信息就好比接听串了线的电话。声表面波滤波器能够轻松过滤掉“高次谐波、镜像信息、发射漏泄信号以及各类寄生杂波干扰”等各种干扰信号,发射场指控中心可以清晰接收准确信号。

专家称,科技人员为了滤除无用的信号干扰,更好助力嫦娥五号进行太空观测,确保与地面中心的信号畅通,对每一个滤波器精雕细琢,声表滤波器的最细线条宽度达到0.3微米,相当于头发丝直径的1/200,每一个合格的高可靠性声表面波器件,都要高倍显微镜下“过关斩将”并至少经历3次超声波或等离子清洗,保证了元器件可靠性。

数百个元器件为“嫦娥”把脉

嫦娥五号的频率信号如同人体的脉搏,脉搏的稳定是她稳定正常工作的前提。

二院203所专家告诉记者,该所研制生产的数百个自主可控晶体元器件,作为嫦娥五号中电子设备的心脏,牢牢稳住嫦娥飞行的脉搏。

这其中,某型高性能时钟晶体振荡器是已经大量应用到我国探月工程的“功勋”产品。在嫦娥五号任务中,它再次成为多面手,从充当“千里眼和顺风耳”的通讯设备、控制嫦娥精准着陆的控制系统,到拍摄“广寒宫”的光学电子设备、控制嫦娥采样返回的控制系统,处处都有它的身影,全力保障嫦娥五号在遥远的太空中“控得住”“采好样”“返得回”。

还有一型高精度温补晶体振荡器,是频率控制的“大咖”,它可以输出更加精准稳定的频率信号。203所专家告诉记者,经过进一步设计和工艺攻关后,该设备能够大幅提高嫦娥五号的性能指标和可靠性以及频率稳定度,温度工作范围提高了近一倍,并具有良好的环境适应性。

微波雷达助力“月壤”太空转移

依托首次月壤采样返回任务,二院25所交会对接微波雷达首次实现月球轨道应用。

二院25所专家表示,这一月球轨道交会对接微波雷达是实现月球轨道交会对接和月壤转移的关键设备,用于嫦娥五号轨道器和上升器之间相对位置与相对姿态的精确测量,同时实现双向空空通信,引导两个航天器最终实现月球轨道交会对接,保证月壤采样安全转移。

不同于地球轨道交会对接,微波雷达在月球轨道交会对接是远距离测量的唯一手段,也是保证上升器在环月轨道和轨道器对接并把月壤样品转移到轨道器的关键。

火箭发射后,微波雷达随嫦娥五号探测器飞行约7天到达月球轨道,随后雷达主机及天线随轨返组合体环月飞行,应答机主机及应答机天线随着上组合体落月完成月壤采样。之后上升器从月面起飞进入环月轨道,开始月球轨道交会对接。

专家表示,微波雷达在交会对接阶段工作,从约100公里处开机工作,为导航控制分系统提供轨道器与上升器间的相对运动参数,同时进行双向空空通信,直至对接机构捕获锁定上升器,将上升器中的月壤样品和容器转移到返回器。

护佑返回器平安回家

在嫦娥五号返回器返回过程中,二院23所研制的两部测量雷达承担了高精度测量任务,并为指控中心提供实时测量数据,为前方搜救提供有效的目标落点数据。

二院23所专家告诉记者,距离落区较远的雷达主要用于黑障区至地面的跟踪测量,该所研制人员根据十多年神舟系列飞船返回任务保驾工作经验,着重针对黑障区内返回器对雷达存在隐身现象做了充分准备,实时上报测量数据并预报返回舱着陆点,为飞船平安着陆后第一时间搜救打下坚实基础。

回收任务最末端的跟踪测量雷达,从返回器开伞后开始对目标进行测量,返回器进入返回轨道末端后,该雷达通过无源定位体制实现对返回器从开伞后至落地阶段的高精度定位,并提供全天时全天候的测量保障,为落点预报和返回器搜救提供了及时准确的数据信息。

值得一提的是,当嫦娥五号返回器在预定地点着陆后,二院206所研制的搬运外骨骼系统助力回收大队成功搜救返回器。搬运外骨骼包含上肢助力模块和下肢助力模块,负载能力达50公斤,通过电动直驱助力模块及智能步态分析算法,配合人体上下肢关节发力,降低人体能耗,同时为穿戴者提供了上肢臂力、腰肌及臀大肌助力,在负重搬运机动时可省力约60%,帮助穿戴者承担更大载荷。

此次任务中,两名身穿外骨骼系统的搜救回收队员携带搜救设备从直升机降落点快速机动至返回器着陆点,并在返回器旁插上一面鲜艳的五星红旗。

与此同时,搬运外骨骼系统还协助搜救回收大队在返回器周边快速搭建应急通讯、照明及电力保障体系,确保搜救回收任务快速、安全、高效完成,为整个嫦娥五号探月任务收官划上圆满句号。



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