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TUhjnbcbe - 2022/6/16 0:09:00

来源:川报观察


  

“……3、2、1,点火!”

伴随着巨大的火箭轰鸣

肩负着亿万中华儿女的探月飞天梦想

12月8日2时23分

我国在西昌卫星发射中心

用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器

开启了月球探测的新旅程!

千百年来,月亮一直是人类心中的梦想之境。思乡的情怀、探索的欲望,都交织在一汪皎洁的白月光中。

由于月球自转周期和公转周期相等,加上被地球潮汐锁定,地球强大的引力让月球总是一面朝向地球,所以人类在地球上只能凭肉眼看见月球的正面,背面则看不见。

因此月球背面对于人类而言,更是“秘境中的秘境”,有许多未知等待着解答。

相比“嫦娥三号”发射,这次火箭设计入轨精度提高了30%以上。

按照计划,“嫦娥四号”经过26天的飞行,将软着陆至月球背面南极-艾特肯盆地,从而完成“人类探测器首次实现月球背面软着陆”的壮举。嫦娥四号探测器后续将开展月球背面就位探测及巡视探测,并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星,实现月球背面与地球之间的中继通信。

嫦娥四号的任务

嫦娥四号任务的工程目标:

一是研制发射月球中继通信卫星,实现国际首次地月拉格朗日L2点的测控及中继通信;

二是研制发射月球着陆器和巡视器,实现国际首次月球背面软着陆和巡视探测。

嫦娥四号的科学任务主要是:

▲开展月球背面低频射电天文观测与研究;

▲开展月球背面巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究;

▲试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究。

为增进国际交流与合作,扩大开放共享,嫦娥四号任务开展了4项科学载荷方面的国际合作,搭载了3项由国内高校研制的科学技术试验项目。


  


  

嫦娥四号任务于年1月经国务院批准正式实施,包括中继星和探测器两次任务。

“鹊桥”中继星于年5月21日在西昌卫星发射中心由长征四号丙遥二十七运载火箭成功发射,进入环地月拉格朗日L2点使命轨道,目前状态正常。

此次发射任务是长征系列运载火箭的第次发射。

嫦娥四号奔月难在哪里?

专家细数技术难点

嫦娥四号的目标是实现两个“第一次”:第一次实现人类探测器月球背面软着陆;第一次实现人类航天器在地月L2点对地对月中继通信。那么,技术难点在什么地方?

难点一:着陆艾特肯盆地

嫦娥四号首选着陆区为月球南极-艾特肯盆地。

航天科技集团上海航天嫦娥四号副总指挥兼副总设计师张玉花介绍,与嫦娥三号的虹湾着陆区相比,虹湾的整体趋势较为平坦,但艾特肯盆地的地形就比较崎岖,撞击坑大而且分布密集,这就对探测器着陆区的选择和着陆精度提出了很高的要求。

由于着陆区在月球背面,使得着陆器和巡视器无法同地球直接通信,必须用中继星中继的方式;同时在动力下降过程中,着陆器也不能对地直接通信,只能通过中继星进行上下行操作,这些都是此次任务的难点。

此外,巡视器还要面对月球表面昼夜温差变化大、低重力环境以及细小微尘的污染等问题。在整个任务过程中,设计团队为巡视器定义了感知、移动、探测、充电、安全、月昼转月夜、休眠、月夜转月昼七种工作模式,以应对不同工作环境、适应不同工作状态的要求。

难点二:通讯延时

月球的一面永远对着地球,而另一面永远背对着地球。嫦娥四号任务与嫦娥三号任务首要的不同就是探测器降落落点由月球正面改为了月球背面,使得探测器与地球的直接通讯信号受到月球遮挡,必须通过“鹊桥”中继星进行信号中转。但是随之带来的是地球与巡视器间的通讯时延大大增长。

此次从指令发出到行动图像传回至少有数分钟的延迟,对于巡视器的移动和机构活动有较明显的影响。为此,设计人员计算并设定了巡视器每项行动的最大耗时,连同每次行动指令一同发送,同时赋予巡视器一定的自主功能,以便有效应对可能的突发状况。

难点三:月夜低温挑战

一个月夜相当于地球上14天。同时,月夜最低温度可达到零下度。在没有光照的漫长黑夜里,对于依靠太阳能提供能量的嫦娥四号着陆器和巡视器来说,如何依靠自身存储的能量安全度过月夜将是一个很大的挑战。

面对这一难题,研制人员提出了休眠唤醒的概念。当太阳缓慢地升起时,着陆器和巡视器将开始忙碌的十四天工作——着陆器在原地实施科学探测,巡视器则“东奔西走”开始探测。当月夜降临时,巡视器会为自己找好栖身之所,收起桅杆,合上太阳翼,开始休眠。一直到太阳照射到月球车太阳翼的电池片上,唤醒“沉睡”的巡视器和着陆器,开启又一次勘测。

难点四:月背严苛环境

月球背面长期受到陨石的冲击,存在较正面月表环境更严苛,巡视器行进过程中可能面对更多挑战。为此团队在嫦娥三号的基础上对巡视器移动能力进行了进一步加强,特别是在应对意外状况方面,开展了多项系统试验,并把每一个试验变化分解成多个环节,逐一开展详细验证。

对如石块落入车轮内部、驱动机构频繁启停、以及巡视器极限移动能力等状况均进行了逐一测试,并形成了应对方案。

“四川元素”助力探月之旅

嫦娥四号发射成功,令人骄傲。你知道吗,成功的背后也有咱们“四川元素”贡献了一份力!

“长虹造”再次保驾护航

据记者了解,在此次嫦娥四号的发射任务中,“长虹造”再次保驾护航,提供了测量雷达、触点开关及各类连接器等多品类配套,为嫦娥四号的成功发射和后期工作提供可靠保障。

火箭与探测器、发射台的连接与控制都是十分关键的部件。据了解,长虹华丰为嫦娥四号发射配套了圆形连接器、矩形连接器、射频同轴连接器等各类连接器产品,这些连接器就像人体经络,保证了各系统正常运转。同时,长虹华丰研发、生产的XX型触点开关担当长征三号乙火箭点火指令。

据长虹华丰相关负责人介绍,从“神舟一号”到“神舟十一号”,以及“嫦娥”探月工程,天宫一、二号等,长虹先后为我国载人航天工程配套了9大系列、多个规格、5万多只电连接器,配套涉及各个系统。

“金手指”让嫦娥飞天

嫦娥飞天的背后,有着千万航天人忙碌的身影,其中不乏四川“帅锅”。

“10、9、8……点火!”

随着指挥员一声令下,视频镜头里,一根手指稳稳地按下了红色点火按钮,火箭点火升空。这根手指属于西昌发射场工程师何龙,他就是为“嫦娥四号”点火的“金手指”。

太空浩瀚无垠,这个来自四川南充的帅气小伙从小就对太空有着深厚的情感,年,正读高一的他从电视中目睹我国第一位航天员杨利伟乘坐神舟五号顺利飞天,一个小小的种子在他心里萌芽,长大后也要做航天员,探秘太空。

大学毕业后,何龙毅然选择深入大凉山腹地,成为了发射场控制系统的一员。7年时间,何龙就像一方干燥的土壤,不断吸收知识的雨露。几十万字的技术规程被他翻烂了边,学习笔记本堆了一大堆,密密麻麻的线路图他看得入迷……何龙前后在10余个控制系统岗位历练,从一个普通的操作手,成长为“金手指”。

发射前,在何龙的工位前有三块屏幕,屏幕上有多个闪烁的状态灯。每盏状态灯的另一端,连着的是测发系统的一个分系统或是操作岗位。在这些岗位上的所有操作手都要跟何龙一样打起十二分精神,时刻紧绷“防三误”这根弦,一次一次操作保精准,一个一个节点保顺利,确保自己的工作万无一失。

余天的汗水,在火箭飞天那一刻都化为甘甜。

外星人基地、飞船残骸……月球背面到底有什么,网络上总会出现这样或那样的猜想,这一次,中国的嫦娥四号终于要登上这片土地一探究竟了。嫦娥四号从发射到落月开始工作需要经历什么样的过程?“嫦娥”又将在月球背面做些什么?

跟随央视新闻的这张长图,一起了解↓↓↓

对“嫦娥”的此次月背之旅

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