嫦娥五号告诉你 如何在38万公里外“深情拥抱”
更新时间: Jul 21, 2021  作者:手机游戏综合下载  来源:

  嫦娥五号告诉你 如何在38万公里外“深情拥抱”

  2月6日清晨,嫦娥五号上升器与轨道返回组合体在月球轨道上,实现了我国首次月球轨道自动无人交会对接与样品转移。

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  看点1

  对接全步骤要在21秒内完成,1秒捕获、10秒校正、10秒锁紧。为此研制团队做了35项故障预案,从启动开始到交会对接,全部采用自动控制。

  对接机构设计理念世界首创

  嫦娥五号采用的对接方式,与我国载人航天任务交会对接有很大区别。

  载人航天使用的对接机构学名叫异体同构周边式对接机构,在对接后可形成一个80厘米左右的通道,方便航天员穿行。而月球探测对探测器的质量和空间有严苛限制。嫦娥五号对接机构必须小而精,重量要减小到周边式对接机构的1/15,同时还要具备样品容器捕获、自动转移功能。

  据中国航天科技集团八院嫦娥五号探测器副总指挥张玉花介绍,研制团队在嫦娥五号上采用了抱爪式对接机构,通过增加连杆棘爪式转移机构,实现了对接与自动转移功能的一体化。这些设计理念是世界首创。

  嫦娥五号轨道器技术副总负责人胡震宇介绍,这套对接机构由3套K形抱爪构成。“所谓抱爪,就像我们手握棍子的动作,两个方向一用力,就可以把棍子牢牢地握在手中。”他说,当上升器靠近时,只要对准连接面上的3根连杆,将抱爪收紧,就可以实现两器的紧密连接。

  捕获、收拢、转移,过程看似简单,要在38万公里之外高速运行的飞行器上实现,却并不那么容易。

  “月球轨道相对于地球轨道有时延,时间走廊较小,这就对时效性要求非常高,必须一气呵成完成对接与转移任务。”对接机构与样品转移分系统技术负责人刘仲说,对接全步骤要在21秒内完成,1秒捕获、10秒校正、10秒锁紧。为此研制团队做了35项故障预案,从启动开始到交会对接,全部采用自动控制。

  他们还构建了整机特性测试台、性能测试台、综合测试台、热真空试验台四大测试系统,先后进行了661次对接测试、518次样品转移测试。刘仲说,科研人员甚至故意在试验中加入小故障,让对接机构自动判别,进行故障排除,以确保自动对接与样品转移过程万无一失。

  看点2

  微波雷达测角精度的提高,使对接双方在距离20米时,上升器对接机构抱爪的锁定圆面,从之前的半径5厘米缩小到半径3厘米。这2厘米之差,大幅提升了精准对接的胜算。

  雷达从百公里外牵线搭桥

  实现完美对接之前,先要让轨道器和上升器靠近对方。中国航天科工集团二院25所研制的嫦娥五号交会对接微波雷达,作为中远距离测量的唯一手段,为此次交会对接牵线搭桥。

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