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“嫦娥三号”探测器12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射成功。此次“嫦娥三号”登月希望能在月球的上午落月,这样会有一个月昼的时间进行工作,所以发射时间被限定在凌晨。用于发射嫦娥三号的是长征三号乙改进型运载火箭。这枚火箭首次采取双激光惯组加卫星导航修正复合制导方式,确保卫星精确入轨。 “嫦娥”和“玉兔”将如何在月面开展工作?它们会面临什么困难?又将带给我们什么亮点和惊喜?成为人们最为关心的问题。被誉为“嫦娥之父”的中国月球探测工程首席科学家欧阳自远,就此进行了一一详解。 他说,今后十年,不光要实现“嫦娥五号”在月球上取样返回,还要进一步实现载人登月,逐步实施月球基地建设。中国不能止步于月球,要去探测整个太阳系,中国人应该飞得更远,飞到几亿公里、几十亿公里、上百亿公里。 专家介绍,“玉兔”想要在月球上圆满完成任务,需要闯过五道关。 嫦娥落月 玉兔回家 嫦娥三号将创造并实现登月史上多个“首次” ●——在国际上,这是第一个在首次月面着陆中又同步实现巡视探测的任务。 ●——首次实现中国航天器在地外天体软着陆。 ●——首次实现中国航天器在地外天体巡视探测。 ●——首次在中国航天器上采用放射性同位素热源和两相流体回路技术。 ●——首次突破低温推进剂运载火箭多窗口、窄宽度发射和高精度入轨技术。 ●——首次研制中国大型深空站并初步建成覆盖行星际的深空测控通信网。 ●——首次实现对月面探测器的遥操作。 ●——首次研制建设一系列高水平试验设施,形成一系列先进试验方法。 ●——首次在国际上对月面开展多种科学探测。 难关1 14天“黑暗期”如何熬过? 月球绕地球转一圈需要28天多,月球自转也是28天。月球上的一昼夜相当于地球上的28天,月球上的一个夜晚相当于地球上的14天。这意味着在长达近半个月的时间里,月球车无法指望太阳能供电,它究竟要怎样开源节流,才能熬过漫长黑夜? 应对:太阳能面板+“暖宝”,14天工作,14天“睡觉”。 难关2 日夜温差高达330℃ 如何适应? 测控系统主任设计师张波介绍,“白天,月球车的太阳能电池帆板要调整角度,避免被阳光照射得太热。最热的月午,月球车还要进行‘午休’。‘玉兔’号设计寿命为3个月,这意味着其要经历3个月球白天和3个月球黑夜”。 应对:所有的工作,要在月球时间的“上午”和“下午”完成。 难关3 月球松软灰尘可能进入设备 月球车在月面“行走”风险重重。由于太阳紫外线辐射的影响,月壤细粒会周期性地升起,而月球重力仅为地球的1/6,月球车行走时更容易带起大量月壤细粒,形成月尘。月尘可能进入甚至覆盖月球车所载仪器设备,一旦附着很难清除。月尘可能引起月球车很多故障,包括机械结构卡死、密封机构失效、光学系统灵敏度下降等。 此外,由于月球重力仅为地球的1/6,这使得月球表面的土壤远比地球上松软,月球车的行进效率会降低。 应对:控制姿势等方式消除月尘。 难关4 崎岖“月球路” 玉兔坎坷行 全程参与研制的主任设计师肖杰说,月球重力是地球的1/6,表面土壤非常松软,凹凸不平,有石块,有陨石坑,还有陡峭的高坡。在这种环境中,月球车既不能打滑,更不能翻车。 肖杰介绍,“玉兔”号有4只“眼睛”,分别是全景相机和导航相机。通过相机观察周围环境,对月面障碍进行感知和识别,然后对巡视的路径进行规划。遇到超过20度的斜坡、高于20厘米的石块或直径大于2米的陨石坑,能够自主判断安全避让。 研制中,科研人员曾拿出四轮、六轮、八轮以及履带式等几十种方案。最终,“六轮独立驱动,四轮独立转向”的方案,凭借高可靠性和低重量的完美结合一举胜出。 应对:有4只“眼睛” 能够自主判断安全避让。 难关5 遭受多种宇宙射线辐射 因为缺乏大气,登陆后的月球车将完全暴露在多种宇宙射线下,强烈的电磁辐射可能破坏电子遥控系统,这对接收系统的最大接收功率提出了相当高的要求。 “玉兔”被设计为身披“黄金甲”,目的不是为好看,而是为了反射月球白昼的强光,降低昼夜温差,同时阻挡宇宙中各种高能粒子的辐射。所有这一切,都是为了支持和保护月球车的腹中“秘器”——红外成像光谱仪、激光点阵器等10多套科学探测仪器。 应对:身披“黄金甲”。 |
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