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嫦娥三号3天后落月 着落器功能更强

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核心提示:12月10日晚,嫦娥三号探测器按照既定控制策略自主完成环月降轨控制,顺利降至100公里×15公里的环月轨道,进入软着陆准备阶段,如果一切顺利,大约3天后“嫦娥”自主落月的大戏就将揭幕。

12月10日晚,嫦娥三号探测器按照既定控制策略自主完成环月降轨控制,顺利降至100公里×15公里的环月轨道,进入软着陆准备阶段,如果一切顺利,大约4天后“嫦娥”自主落月的大戏就将揭幕。

记者从嫦娥三号诞生地——中国航天科技集团公司第五研究院了解到,在即将实施的落月下降过程中,嫦娥三号着陆器是自主控制的,就是说“往哪里落、以多快的速度落”都由着陆器自己做主。其中,着陆器身上携带的“三件宝”——高精度测速测距敏感器、GNC计算机、7500N变推力发动机将发挥关键作用。

高精度测速测距敏感器就像着陆器的“眼睛”,它能准确判读着陆器相对于月球的速度与距离;GNC计算机如同灵活的“大脑”,通过储备在其中的大量软件和风险预案,能够快速处理各种突发问题,沉着冷静地做出正确的判断;7500N变推力发动机相当于着陆器的“翅膀”,帮助着陆器在月球实现空中悬停、平移、快飞、慢飞等一系列高难度动作。

有“眼睛”“大脑”“翅膀”的协同配合,嫦娥三号着陆器与美、俄两国的落月“前辈”们相比功能更强、安全性更高。专家介绍说,嫦娥三号在软着陆下降过程中,新增了悬停段、避障段两个“自选动作”。在悬停段、避障段,着陆器可以自如地在方圆半个足球场大小的月面上为自己挑选一块平坦、心仪的落点。着陆器从距离月表15公里的高处开始进入软着陆过程,通过对变推力发动机的精确控制,落月速度可以迅速降到每秒4米以下。

当然,要让重达2吨以上的嫦娥三号最终安全落月,修长有力的腿必不可少。五院研发人员精雕细琢,为嫦娥三号打造的四条腿,将使它轻盈地踏上既熟悉又陌生的月球,留下中国航天器在地外天体软着陆的足迹。

嫦娥三号的四条腿既要轻便,又要经受落月时的载重考验,一度为五院嫦娥三号研制团队带来很大困难。经过大量试验验证,科研人员在“腿骨”内部增加了类似橡皮泥的塑性变形吸能材料,在着陆冲击时能起到很好的吸能和缓冲作用,而腿部末端安装了脸盆大小的圆形大脚,可以保证着陆器在复杂的月球表面站稳脚跟。

由于地球土壤与月壤存在较大差异,很难找到合适的地区进行着陆模拟试验,科研人员采集了多种矿岩进行分析,最终选择长白山火山岩作为试验土壤的基础,经过研磨等精加工后,填充到16米见方的地面试验场当中,再根据可能遇到不同的月面情况进行投放试验。在这里,嫦娥三号着陆器从初样到正样进行了近百次的模拟试验,从水平面到十几度的坡面,着陆器的四条长腿均表现优异,将力保它在真实月壤上完美着陆。(来源:科技日报 记者 郭兆炜 时小丹 付毅飞)

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