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2024年10月07日 星期一

航太科工保障嫦娥三號任務 盡顯精確安全本色

  • 發佈時間:2014-10-20 15:53:06  來源:中國網財經  作者:佚名  責任編輯:馬巾坷

  嫦娥奔月是流傳千年、國人耳熟能詳的神話故事。如今,由這個神話故事演變而來的中華民族“奔月夢”正逐步實現。12月2日,帶著“中華牌”月球車的嫦娥三號衛星精準進入預定軌道,成功開啟我國探月工程二期嶄新一步。

  神話中,嫦娥是吃了仙丹才飛到了月球,現實中,這枚“仙丹”就是由幾代航太人鑄就的航太高科技。作為重要的技術配套和保障單位,中國航太科工所屬17家單位的30余項技術産品及軟體測評服務,為嫦娥三號“落下去、分得開、看得見、走起來”的各階段目標提供全程保障支撐,助力我國開啟和平開發利用太空的新征程。

  讓著陸器實現“落下去”

  作為“中華牌”航太器的首次地外天體軟著陸任務,“嫦娥落月”成為舉世矚目的焦點,讓嫦娥姿態優美地飄然落月,就是由中國航太科工γ關機敏感器所肩負的任務。

  要真正實現我國航太器踏上月球,必須突破月面“軟著陸”控制技術,其中落月高度控制尤為關鍵。當嫦娥三號從環月飛行轉到月面著陸工作階段時,需要通過開啟發動機控制“姿態”而向月球緩慢下降,隨著落月過程的開始,置於嫦娥三號底部的γ關機敏感器實時精確測量嫦娥三號與月面的距離。當探測到距月面數米高度時,發出關機指令關閉發動機。這個關機指令的發出,是實現“嫦娥落月”的關鍵動作,決定著“落月”任務的成敗。

  之後,隨著發動機反推力的撤離,著陸器將在月球引力作用下(相當於地球的1/6)以自由落體的方式著陸,踏上月球。為了確保嫦娥三號在月面實現“軟著陸”,要求γ關機敏感器在近月環境下精確測距,精準控制,一次成功。

  讓著陸器與巡視探測器“分得開”

  在嫦娥三號著陸器安全著陸後,與著陸器緊緊相連的巡視探測器(月球車)將實施按時分離動作,之後,分離後的巡視器在抬升機構板簧組件的作用下,按自主軌道順利滑向月球表面,進行月球表面巡視工作。這兩種由航太科工研製的火工機構能否在既定時間按時解鎖,決定著此次任務的成敗。

  此前,航太科工研製的連接分離機構已在載人航太工程中成功應用,它如飛船的臂膀,毫秒不差、收放自如地將各個艙段按需拆合,保障飛船安全進入軌道運作、返回地球、到達預定著陸點和安全著陸等各關鍵階段。

  讓著陸器的“眼睛”“看得見、看得真”

  “嫦娥三號”著陸器在落月點“虹灣”著陸後,將在頂部彈出一個桅桿,桅桿上有它的“眼睛”——地形地貌相機組件,航太科工研製的光學鏡頭組件是地形地貌相機組件的最重要構成,主要任務是清晰拍攝“廣寒宮”外形的動態和靜態照片,並時刻關注“月球車”的運作狀況。同時,它還擔負了艱巨的政治任務——清晰地拍攝出 “月球車”上的彩色五星紅旗照片,告訴全世界這是中國製造。

  地形地貌相機是我國首臺在月球上拍攝彩色圖像的“彩色相機”,在光學鏡頭上採用了耐輻照環境適應性設計等技術,為相機穿上了“防輻射服”,為鏡頭打了“免疫疫苗”,保證其能適應宇宙空間輻射和月表極冷極熱的真空環境。同時,鏡頭還戴上了“頭盔”——遮光罩,阻攔了外界雜散光,並將“戴”在鏡頭前端的“有色眼鏡”挪到了鏡頭裏面,避免了鬼像(鬼像即非預期影像)的産生,確保拍攝出“真顏色”的彩色照片。為了避免月塵污染的影響,確保高品質清晰成像,設計師們採用先進的技術給相機安裝了一個“遮罩網”,將落在相機表面的月塵影響遮罩掉。

  讓月球車“走起來”

  在離開著陸器的“懷抱”後,月球車會“迫不及待”地開展月面探測工作,如何讓它靈活地“走起來”,順利完成避障、越障、爬坡等精彩動作,是本次嫦娥任務的一個關鍵。為此,航太科工為其“量身定制”了兩種電機,一種用於月球車移動分系統車輪驅動,讓月球車順暢“走起來”;另一種用於月球車機械臂分系統關節驅動,讓機械臂靈活“動起來”。

  多年來,航太科工致力於宇航特種電機的技術研究和能力建設,突破各種技術難題,不斷從長壽命、小型化、可靠性、相容性等方面提高電機品質。

  在無任何技術基礎前提下,研製團隊查閱了上千頁國內外技術資料,進行了數百次計算、分析和數十次工藝攻關驗證,終於固化了技術狀態,達到了國內類似體積無刷直流電動機的最高技術指標;為有效解決這兩種驅動電機能在超低溫、大溫差、極端真空條件下的“生存”問題並確保高可靠性,他們展開了一系列技術攻關,最終通過技術鑒定,並達到了國際水準。

  兩種驅動電機經過各種嚴格苛刻試驗的“千錘百煉”,技術指標完全達到宇航標準並填補了國內空白,確保了“月球車”各項探測、觀測試驗任務的順利開展,樹立我國深空探測極端環境微特電機研發的里程碑。

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