嫦娥五号自述如何月球取土首次曝光ld

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嫦娥五号成功落月,之后将在月球表面采集2公斤左右的月壤样品,地点选择在月球正面风暴洋西北部的吕姆克山脉附近。为什么选择这里?采样如何进行?采样时会用到哪些新奇的工具?听嫦娥五号说说自己的“挖宝套装”吧!嫦娥五号探测器正按计划开展月面采样工作记者从国家航天局获悉,北京时间12月2日4时53分,探月工程嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装。探测器于12月1日23时许成功着陆月面后,开展了太阳翼展开、机构解锁等相关准备工作。目前,着陆器和上升器组合体正按计划进行表取采样。嫦娥五号完成月球钻取采样及封装嫦娥五号探测器自动采样任务采用表钻结合,多点采样的方式,设计了钻具钻取和机械臂表取两种“挖土”模式。嫦娥五号成功落月传回着陆影像图记者从国家航天局获悉,12月1日23时11分,嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区,并传回着陆影像图。12月1日22时57分,嫦娥五号探测器着陆器和上升器组合体从距离月面15公里处开始实施动力下降,牛变推力发动机开机,逐步将探测器相对月球纵向速度从约1.7公里/秒降为零。嫦娥五号成功落月袅袅仙子月球凌空漫步婀娜多姿期间,探测器进行快速姿态调整,逐渐接近月表;此后进行障碍自动检测,选定着陆点后,开始避障下降和缓速垂直下降,平稳着陆在位于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区。着陆过程中,着陆器配置的降落相机拍摄了着陆区域影像图。成功着陆后,着陆器在地面控制下,进行了太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作,将正式开始持续约2天的月面工作,采集月球样品。稳稳落在月球表面!嫦娥五号成功落月三大看点经过约38万公里、一周左右的地月转移、近月制动、环月飞行之旅,12月1日晚间,嫦娥五号探测器稳稳降落在月球正面风暴洋北部吕姆克山、夏普月溪附近。这是中国探测器第三次在月球表面成功软着陆,也是人类探测器首次踏足月球上的这一区域。无论是嫦娥五号成功落月,还是即将开展的科学探测及自主采样返回等任务,都看点多多、令人期待。险!公里外“全自主跳伞”在距月面1.5公里时,嫦娥五号利用光学成像敏感器进行粗避障,剔除大型障碍物;距月面仅百米时,嫦娥五号上的备用激光三维成像敏感器进行精确避障,精准识别选好落点。嫦娥五号成功落月袅袅仙子月球凌空漫步婀娜多姿一边下降一边避障,待嫦娥五号飞到选定着陆点后,一个侧身开始垂直下降,并在距离月面较近时关闭发动机、自由落体……着陆腿缓冲着陆!至此,嫦娥五号完美落月!主动减速、快速调整、迅速接近、精准选点、稳步着陆……整个落月过程,一系列复杂精细的动作都由嫦娥五号自主完成,犹如一位在月球凌空漫步的袅袅仙子,婀娜多姿。“嫦娥五号任务的落月和近月制动一样,都是只有一次机会,必须一次成功。可以说,落月的过程就是边飞行边找寻落点,在15分钟内,完成约公里外的全程自主跳伞。”中国航天科技集团五院嫦娥五号探测器系统副总设计师彭兢说。着陆后,在地面测控方和空间应用科学任务支持下,嫦娥五号依次完成状态检查、预备工作状态设置、着陆区成像等任务……为了实现“选址正确,落得准确”,嫦娥五号采用了中国航天科技集团五院所已经在嫦娥三号和四号上应用的“粗精接力避障”的方式,即在所研制的制导导航与控制(GNC)系统的指挥下,将“粗避障”与“精避障”相结合,让嫦娥五号稳稳地降落。稳!嫦娥五号“大腿”显身手落月的关键在于“平稳”二字。嫦娥五号落月时,撞击月面会形成较大的冲击,必须设计相应的着陆缓冲系统,吸收着陆的冲击,保证探测器不翻倒、不陷落,这是落月的技术难题之一。而着陆缓冲机构,通俗地说就是嫦娥五号的“腿”。这四条缓冲、支撑一体化的“腿”可不一般,它们是嫦娥五号机构分系统团队精心设计、巧手研制,更拥有嫦娥三号、嫦娥四号的完美基因。据介绍,着陆缓冲机构具有完全自主知识产权的“偏置收拢、自我压紧”式方案,保证了收拢简单、展开可靠,解决了着陆缓冲、着陆稳定性等多方面的问题。与嫦娥三号的着陆缓冲设计方案相比,由于任务难度增加,嫦娥五号任务的着陆缓冲能力要求提高了30%,但机构重量指标却减少了5%,这为研制团队带来了不小的难题。面临减重的难关,研制团队反复迭代,每次修改完设计,讨论时一旦发现新的减重突破口,又毫不犹豫地再次推翻设计、继续修改,最终达到了设计指标,确保了嫦娥五号稳定可靠地完成与月球的亲密“拥抱”。准!落月点仍属月球探测“处女地”此次嫦娥五号的月球着陆区域名叫“风暴洋”,周围有米高的火山群,环境之险峻名副其实,让嫦娥五号此行更加充满探险的意味。随着嫦娥五号的造访,月球风暴洋举世闻名。嫦娥五号成功落月袅袅仙子月球凌空漫步婀娜多姿科学家们认为,着陆在此是十分明智的选择。从地球上看起来,这里更像是广阔、黑暗的熔岩平原。过去,这里还从未有过任何人类探测器到访过的足迹。为何选择在这里?虽然这里和嫦娥三号在月球虹湾着陆点的纬度基本相当,但根据目前研究成果,这块区域形成的地质年代较短,约37亿年。中科院国家天文台专家表示,此次嫦娥五号有望获取最年轻的月球返回样品,在月球火山活动和演化历史研究等方面取得原创性的科学成果。由于涉及采样后上升器的月面起飞,嫦娥五号落月的过程也是为后续上升器月面起飞选择“发射场”的过程。专家介绍,相较于嫦娥三号、四号,嫦娥五号需要着陆区域内无太高的凸起、无太深的凹坑,并且坡度要符合任务要求,这对着陆点的位置精度和平整度方面提出了更高要求。后续,嫦娥五号将同时用“表取和钻取”两种方式采样。“表取”,顾名思义就是从月球表面通过机械臂和机械爪的配合,抓取一部分月壤。而“钻取”则是要通过特殊的钻头,钻到月表以下两米左右的位置,把月壤整体取出来。“这样能够更加原汁原味地保留月表以下两米的月壤构造情况,让科学家们能够更加清楚地了解到月壤的构造和分布以及每一层的特征。”中国航天科技集团五院嫦娥五号探测器钻取子系统技术负责人王国欣说。嫦娥五号是如何完美落月的? 记者从国家航天局获悉,12月1日23时11分,嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区,并传回着陆影像图。   成功着陆后,着陆器在地面控制下,进行了太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作,将正式开始持续约2天的月面工作,预计将采集2千克左右的月球样品。   这看似轻松的一幕,实际上却历尽艰辛,嫦娥五号探测器要像跳伞运动员一样在深空完成一系列高难度动作:主动减速、快速调整、接近、悬停避障、缓速下降和自由下落段……这背后离不开高科技的保驾护航。   GNC高精度关键技术   嫦娥五号任务的落月和近月制动一样,都是只有一次机会,必须一次成功。   由于涉及采样后上升器的月面起飞,所以,嫦娥五号落月的过程也是为后续上升器月面起飞选择“发射场”的过程。相较于嫦娥三号、四号,嫦娥五号对于着陆点的位置精度和平整度方面的高要求是空前的,需要一个着陆区域内无太高的凸起、无太深的凹坑,坡度要符合任务要求。   可以说,落月的过程就是边飞行边找寻落点,在15分钟内完成,约公里外的全程自主跳伞。   为了实现“选址正确,落点准确”,嫦娥五号采用了已经在嫦娥三号和四号上应用的“粗精接力避障”的方式,即制导导航与控制(GNC)系统,在该系统的指挥下,着陆器和上升器组合体先是大推力反向制动快速减速,然后快速调整姿态并对预定落区地形进行拍照识别,避开大的障碍,实现“粗避障”,然后组合体在飞到距离月面米时悬停,并再次对选定区域进行精确拍照,实现“精避障”,之后再斜向下飘向选定的着陆点,在移动到着陆点正上方之后开始竖直下降,到距离月面较近时关闭发动机,然后利用着陆腿的缓冲实现软着陆。   着陆缓冲机构显身手   落月的关键在于平稳。嫦娥五号着陆上升组合体在落月时,撞击月面会形成较大的冲击载荷,必须设计相应的着陆缓冲系统,吸收着陆的冲击载荷,保证探测器不翻倒、不陷落,这是落月的技术难题之一。着陆缓冲机构,通俗地说就是嫦娥五号的“腿”。   这四条缓冲、支撑一体化的“腿”可不一般,它们来自于机构分系统团队精心设计、巧手研制,更来源于嫦娥三号、嫦娥四号的完美基因。着陆缓冲机构具有完全自主知识产权的“偏置收拢、自我压紧”式方案,保证了收拢简单、展开可靠,解决了着陆缓冲、着陆稳定性等多方面的问题。   与嫦娥三号的着陆缓冲设计方案相比,由于任务难度增加,嫦娥五号任务的着陆缓冲能力要求提高了30%,但机构重量指标却减少了5%。这为总体设计部的团队成员带来了不小的难题。面临减重的难关,研制团队反复迭代,每次修改完设计,讨论时一旦发现新的减重突破口,又毫不犹豫地再次推翻设计、继续修改,最终成功满足了设计指标,确保了嫦娥五号稳定可靠地完成与月球的亲密拥抱。   精妙的“外脑”“外眼”   其实在嫦娥五号的落月过程中还有两个精妙的设计:   一是虽然表面上看是着陆器“背着”上升器软着陆到了月面上,但实际上整个落月的过程着陆器GNC系统的工作和智能自主的指挥过程都借助了“外脑”和“外眼”。这个“外脑”和“外眼”,分别就是上升器月面起飞时要用的“最强大脑”中央控制计算机,和通过“看星星”确定自己姿态的星敏感器。这是设计人员根据“上升器全程陪同着陆器”的实际想出的妙招,既节约了成本又减轻了重量。   二是由于距离月面较近时主发动机会激起的月尘污染星敏感器,从而影响上升器月面起飞,所以科研人员专门设计了盖子,在距离月面一定的高度时把星敏感器的镜头盖起来,称之为“天黑请闭眼”,待落月之后月尘散去再通知星敏感器把盖子打开,这“一睁一闭”之间,着陆器和上升器组合体已经顺利着陆在月亮之上了。   定向天线“一线牵”   落月牵动人心。38万公里外的嫦娥五号正经历着什么样的考验?   所有的讯息,都需通过着陆上升组合体的一口小小的“锅”来实时传送遥测数据。这个“小锅”就是定向天线——把探测器上的数据传输到地面的发射转换装置。   从月球把数据发送回地球,通信的距离相比地面手机通信,远了几万倍,这就需要采取特殊的对地定向天线来发送数据。   定向天线包含了反射面天线辐射器、双轴驱动机构。双轴驱动机构就像人的肩关节、肘关节,驱动反射天线辐射器灵活地转动,确保“小锅”始终对准地面。为了使整器减重,此款反射面天线极致轻量化设计,相比同类天线减重40%以上,既轻便又可靠。咨询预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇


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