嫦娥三號(hào)軟著陸關(guān)鍵技術(shù)

《嫦娥三號(hào)軟著陸關(guān)鍵技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、嫦娥三號(hào)軟著陸關(guān)鍵看避障最后幾米最危險(xiǎn)2013年12月02日03:13來(lái)源：新快報(bào)原標(biāo)題：四腿六輪“三姑娘”軟著陸關(guān)鍵看避障(2)構(gòu)型設(shè)計(jì)——四腿六輪“三姑娘”有四條腿六個(gè)輪子，是著陸器和巡視器（俗稱“月球車(chē)”,官方稱為“玉兔號(hào)”）的組合體。與嫦娥一號(hào)、二號(hào)不同，嫦娥三號(hào)在名稱上不叫衛(wèi)星而叫器，是我國(guó)第一個(gè)“有腿”的航天器。航天科技集團(tuán)主任設(shè)計(jì)師楊建中介紹，這樣的組合構(gòu)型，是由其任務(wù)特點(diǎn)決定的。嫦娥三號(hào)任務(wù)主要有兩個(gè)，一是實(shí)現(xiàn)月面軟著陸，二是實(shí)施月面巡視勘察。這需要它既能落到月面上，還能自主動(dòng)起來(lái)。將任務(wù)分解

2、給兩個(gè)探測(cè)器，有助于加快研制進(jìn)度。落月之前，巡視器作為一個(gè)載荷被安裝在著陸器上，本身并不工作。整個(gè)前期飛行、動(dòng)力下降以及實(shí)施軟著陸過(guò)程，都是由著陸器完成的。到月面后，二者互相配合，將巡視器釋放到月面上，成為兩個(gè)獨(dú)立的探測(cè)器，各自在月面開(kāi)展探測(cè)任務(wù)。著陸器包含11個(gè)分系統(tǒng)，其中最有特色的當(dāng)屬著陸緩沖分系統(tǒng)，又集中體現(xiàn)在四條“中國(guó)腿”的外形上。據(jù)了解，其他國(guó)家的軟著陸方式主要有三種：一是氣囊彈跳式，二是著陸腿式，三是空中吊車(chē)式。每種方案都有優(yōu)缺點(diǎn)。就嫦娥三號(hào)軟著陸任務(wù)來(lái)講，氣囊式不能滿足重量要求，吊車(chē)式又比較復(fù)雜

3、，腿式能滿足任務(wù)需要，保證著陸的穩(wěn)定性。綜合之下，嫦娥三號(hào)選用了腿式著陸。巡視器包含8個(gè)分系統(tǒng)，其中最有特色的當(dāng)屬移動(dòng)分系統(tǒng)。從外形上看，就是巡視器的6個(gè)輪子。中國(guó)航天科技集團(tuán)巡視器副總設(shè)計(jì)師賈陽(yáng)介紹，國(guó)外巡視器的移動(dòng)方案主要有三種：履帶式、腿式和輪式。履帶式最大的優(yōu)點(diǎn)是壓強(qiáng)小、通過(guò)性強(qiáng)，弱點(diǎn)是遇到石塊等容易被卡住不能動(dòng)彈。腿式巡視器在平緩的地面行走尚可，但控制起來(lái)比較復(fù)雜，弄不好一下子就坐到地上。輪式則能避免上述方式的缺點(diǎn)。路徑設(shè)計(jì)——前所未有嫦娥三號(hào)的路徑設(shè)計(jì)還要嫦娥一號(hào)、二號(hào)的基礎(chǔ)上更進(jìn)一層，且難度和風(fēng)

4、險(xiǎn)大大增強(qiáng)。它要在近月點(diǎn)15公里處進(jìn)行動(dòng)力下降，接著實(shí)現(xiàn)月面軟著陸，然后再進(jìn)行月面巡視勘察。這15公里的動(dòng)力下降，是以拋物線下降。探測(cè)器的相對(duì)速度要從1.7公里/秒逐漸減為0，過(guò)程主要靠探測(cè)器自主來(lái)完成，人工干預(yù)的可能性幾乎為零。距月面100米處時(shí)，探測(cè)器還要懸停，對(duì)月面進(jìn)行拍照，避開(kāi)障礙物，尋找著陸點(diǎn)。對(duì)于地面工程人員來(lái)說(shuō)，這一過(guò)程尚屬首次，存在兩大風(fēng)險(xiǎn)。一是關(guān)鍵設(shè)備都是新研制的，包括GNC系統(tǒng)（制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制系統(tǒng)）和我國(guó)首臺(tái)全新的7500牛變推力空間發(fā)動(dòng)機(jī)。二是軟著陸區(qū)域的地形地貌存在一定程度的不確定性

5、。等到探測(cè)器在月面實(shí)現(xiàn)軟著陸后，著陸器和巡視器還要進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)互相拍攝。著陸器基本固定在一個(gè)位置，巡視器則需要從著陸器上“走”下來(lái)，進(jìn)行月面巡視勘察。在月面路徑中，還涉及到“地面遙操作”和“巡視器自主控制”相結(jié)合的技術(shù)手段。除了地面遙操作外，巡視器也可以利用計(jì)算機(jī)，對(duì)圖像進(jìn)行處理、識(shí)別障礙，規(guī)劃出相對(duì)較近的局部路徑，控制自身的移動(dòng)。這時(shí)候，巡視器就是一個(gè)自主移動(dòng)的機(jī)器人了。功能設(shè)計(jì)——確保月面生存月球表面晝夜溫差較大，溫度高時(shí)有120攝氏度，溫度低時(shí)在零下180攝氏度。而且，月球的晝夜交替周期也較長(zhǎng)，這給“

6、三姑娘”的月面生存帶來(lái)了很大的難度。嫦娥三號(hào)上有一個(gè)多層隔熱組件，也就是所謂的“被子”，可以雙向隔熱，外部高溫時(shí)候熱量不能往里傳，外部寒冷時(shí)候里面熱量不能往外漏。寒冷時(shí)“三姑娘”還得“生爐子”?！盃t子”主要是同位素核源，它能夠持續(xù)放熱。設(shè)計(jì)師們還設(shè)計(jì)了重力驅(qū)動(dòng)的兩項(xiàng)流體回路，在需要的時(shí)候?qū)崃繉?dǎo)入艙內(nèi)，不需要的時(shí)候切斷傳熱途徑。到了月晝時(shí)，虹灣溫度迅速升高至90攝氏度，在月球表面，散熱的方式只有熱輻射。設(shè)計(jì)師們?cè)谔綔y(cè)器上精心設(shè)計(jì)了幾個(gè)散熱面，可以把設(shè)備發(fā)出的熱量散出去。有了這些手段和方法，“三姑娘”便能很好地

7、保護(hù)自我，在月面上生存下來(lái)，從而用攜帶的科學(xué)載荷進(jìn)行工作。目前，著陸器主要攜帶了極紫外相機(jī)、月基望遠(yuǎn)鏡、地形地貌相機(jī)，還有一些對(duì)月面、月塵進(jìn)行測(cè)量的工程載荷。巡視器主要攜帶了測(cè)月雷達(dá)、全景相機(jī)、紅外光譜儀和粒子激發(fā)X射線譜儀，開(kāi)展相應(yīng)的科學(xué)探測(cè)任務(wù)。通過(guò)它們，科學(xué)家們將為后續(xù)的月球探測(cè)積累數(shù)據(jù)，普通百姓也可以更好地認(rèn)識(shí)宇宙。先驅(qū)探測(cè)器落月竟是“盲降”軟著陸希望能避開(kāi)石頭據(jù)新華社電“據(jù)報(bào)道，嫦娥三號(hào)著陸器有避障能力，所以希望它能避開(kāi)石頭等任何大障礙。要知道當(dāng)初美國(guó)‘勘測(cè)者’系列探測(cè)器落月時(shí)都是‘盲降’啊”，美國(guó)

8、航天局月球探索分析小組成員、約翰斯·霍普金斯大學(xué)科學(xué)家杰夫·普萊夏近日在接受新華社記者采訪時(shí)這樣說(shuō)。據(jù)普萊夏介紹，“勘測(cè)者”探測(cè)器落月時(shí)只能簡(jiǎn)單地執(zhí)行事先設(shè)計(jì)好的降落程序，然后聽(tīng)天由命?！翱睖y(cè)者”系列探測(cè)器除了在落月中途失敗過(guò)兩次外，其余5次全部安全著陸。蘇聯(lián)“月球”系列探測(cè)器也有好幾次落月失敗。普萊夏舉例說(shuō)：“在2009年升空的美國(guó)‘月球勘測(cè)軌道飛行器’拍攝的圖像中，我們發(fā)現(xiàn)了‘月球23號(hào)’探測(cè)器