亚搏体育pc_38万公里外亲密的“手”(技术自立自强梦想的深空)

我国首次实现月球轨道交会对接,嫦娥五号完成轨道样本转移

38万公里外亲密的“手”(技术自立、自强、梦想的深空)

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12月6日凌晨,嫦娥5号上升器成功与轨道器及返回器组合体对接,样品容器安全转移到返回器。

这是我国首次实现月球轨道交会对接,也是人类首次在月球轨道实现无人交会对接。按照计划,嫦娥五号将于12月中下旬返回地球。

肩负着从月球采样回到使命的嫦娥5号探测器,再次顺利渡过了紧要关头。12月6日5时42分,嫦娥5号上升器与轨道器及返回器组合体成功对接,6时12分将样品容器安全转移到返回器。这是我国首次实现月球轨道交会对接,也是人类首次在月球轨道实现无人交会对接。

月轨交会对接有多难?

就像浩瀚宇宙中的“针引线”

据国家航天局探月和宇宙工程中心副主任、嫦娥5号任务发言人裴朝宇透露,嫦娥5号上升器成功从月球表面起飞后,进入交会对接初期轨道,在地面测量控制系统的远程引导下,到达轨道返回组合体前面、上面预定的位置。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视),)然后,轨道返回组合体自行实施短距离导向,接近上升期,以爪方式完成上升期与月球轨道交叉对接,最终完成轨道样本转移。

两艘宇宙飞船在空间中相互对接就像浩瀚宇宙的“穿针引线”。我国飞船的近地轨道交会由“船主”和“天宫”进行了多次,但在月球轨道上尚属首次。

专家指出,此次交会对接在距地球38万公里的月球轨道上,必须在规定的时间内完成,如果时间过长,恒星的能量、热量控制将无法支撑。此外,月球轨道每圈有1/3的时间在月球背面,没有测量信号,月球上空没有卫星导航星座,需要准确预测两艘飞船在月球轨道上飞行的位置和速度,达到交会对接所需的精度,对地面测量控制系统和导航控制技术的要求很高。如果一次失败,重启交会对接需要2 ~ 3天,错过月地移动的返回窗口的危险很大。

进入交会及对接过程的短距离自主控制阶段后,地面人员可以说是“只能观看围棋”。月球轨道的交会和对接精度要求是厘米级,地月之间的距离太远,所以这个阶段的交会和对接过程是由飞船的制导导航和控制系统智能地完成的,技术难度很大。

在短距离自主控制段,制导导航和控制系统实时调整轨道和姿态,在微波雷达、激光雷达和交会对接相机的继电保护下,轨道返回组合体一步步追赶上升期,直到能够抓住“手”的距离。此后,双方以同样的速度飞行。

“与近距离轨道相比,月轨环境更复杂,因此自动交叉对微波雷达的要求非常苛刻。”中国航空航天科工2元25个交会对接微波雷达总工程师孙武介绍,我国飞船在近地轨道多次交会对接,成功应用微波雷达。此次为了引导第一个月轨道无人交会对接,还专门开发了嫦娥5号交会对接微波雷达。

当轨道与组合体、上升器相距约100公里时,微波雷达已经开始工作,向导航系统持续提供两艘飞船之间的相对运动参数,进行双向通信,两艘飞船根据雷达提供信号,调整飞行姿态,直到轨道器的对接机构捕捉并锁定上升器。

如何“携手”确保成功

最初的爪子机制的设计理念。

在月球轨道上,返回轨道的体重在2.3吨左右,如何与重量在400公斤左右的上升期相适应,在交会后紧紧抓住“手”?(另一方面,月亮也是如此。)。

中国航空宇宙科学技术集团的专家介绍说,与我国已经掌握的地球轨道交叉和对接采用的小星追赶对星、弱碰撞方式不同,嫦娥5号轨道返回组合体追赶机属于对星追赶对星,如果以碰撞方式对接,则可以飞行上升期。因此,嫦娥5号采用的静止调节和捕捉方式是,在轨道返回组合追赶上升期,以相同速度飞行的过程中,从后面“伸手”拉动上升期,实现对接。在此过程中,轨道返回组合体将撞上姿态轻微的上升期。这需要轨道返回组合体对速度、位置和微重力环境、热环境进行非常细致的掌握,并以非常高的控制精度保证任务的完成。

为了密切“牵手”,在导轨回归体上设置3个对接机制主动“爪子”,在运动中完全接近上升期,将上升期拉在怀里,完成“拥抱式”交叉对接。(约翰肯尼迪,北方执行部队)。

“爪子机制的优点是重量轻,捕捉稳定,结构简单,对接精度高。我们在嫦娥5号上采用了爪对接机构,增加了连杆爪传输机构,实现了对接和自动传输功能的整合。这些设计理念都被认为是创始的。”表示。(威廉莎士比亚、Northern Exposure(美国电视)、成功)中国航空航天科技集团8元嫦娥5号探测器副总经理张玉华指挥说。

“脚趾甲就像我们抓住棍子的动作一样。向两个方向用力,就能把棍子牢牢地抓在手上。”嫦娥5号轨道器技术副总裁胡锦涛表示,探测器使用的对接设备由3组爪组成,上升器临近时,对准连接面上的3个链接,拧紧爪,即可将两个设备紧密连接起来。

轨道返回组合体和上升器对接完成后,还要做一个重要的动作。也就是说,将上升期装有月球土壤的样品容器转移到返还器,并稳定地固定在样品室。

在载人航天飞行任务中,神舟飞船与天宫实验室对接时,有足够的通道空间让宇航员通过船舱。月球样品很小,但转移的通道和进入的容器也很窄。这么小的动作过去没有出现在人类宇宙历史上。

捕捉、缩小、传输,看起来很简单,但在38万公里外高速运行的飞船上实现并不容易。对接机构和样品转移子系统技术负责人柳中表示,光是故障预案就做了35件事。

幽会对接后干什么

采用反弹道跳跃式方法回来

12月6日12时35分,嫦娥5号轨道器和返回器组合体成功与上升器分离,进入循环月大气阶段,准备返回地球。按照计划,嫦娥五号将于12月中下旬返回地球。

在我国历届月球探测任务中,宇宙飞船曾长期在月球轨道上飞行,或最终完全脱离月球重力场,前往更远的星际空间。(威廉莎士比亚、温斯顿、月亮、月亮、月亮、月亮、月亮、月亮)从月球轨道回到地球尚属首次。

专家指出,准确的设计返回轨道是嫦娥5号返回机安全着陆内蒙古狮王机的重要保障。对于承担嫦娥5号返回器搜索任务的地面测量和回收系统,为了经常“看到”宇宙飞船和月球,必须通过深空测量站、中继卫星和大洋的宇宙测量线实现对全天候嫦娥5号的关注。

嫦娥五号轨道器从月球呼啸到地球,接近地球近5000公里时释放返回器。随后,返回器以每秒约11公里的第二宇宙速度返回地球,比从近地轨道返回地面的神舟载人飞船返回船舱快得多。(阿尔伯特爱因斯坦,北上广深)。

为了解决减速难题,科学技术人员设计了返回反弹道跳跃的方法。返回器进入地球大气层后,经过减速,再次跳下大气层后,第二次进入大气层。这样,进入地球大气层的回归期的速度将从每秒10多公里降至每秒7点零几公里,达到安全着陆地面的目的。本报记者赵建彬烽火

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