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嫦娥六号惊险登月:16道激光同时射向月球,百米悬停,瞬时扫描
星球上的科学
2024-10-22 13:21:57

嫦娥六号成功着陆月背,实现我国地外天体登陆的第六次成功,继续了百分百的成功率。虽然之前我们已经有很多次的成功着陆经验,但是这次依然值得一说,因为嫦娥六号探测器质量是一个新的超越, 大重量对着陆来说是一个新的挑战,而且嫦娥六号对位置的偏差要求也十分严格,和嫦娥四号一样,着陆点受制于着陆地形的因素影响,都着陆在南极-艾特肯盆地,因为要登陆月球背面的复杂地形,着陆区面积小且地形复杂,要具备定时定点着陆能力。所以嫦娥六号的成功是值得我们欢欣雀跃的。

嫦娥六号为了实现定时定点的登月经过了一个漫长精确的长期准备,嫦娥六号降落前的二十多天一直在进行绕月轨道的调整和控制,就是为了确保消除轨道面数据差,精确轨道以下降着月,这才实现了对降落时间地点的高标准严要求。

具体来看,着落路线和细节。首先要做的是轨道器和着陆器的分离,分离之后着陆器独自开始登月之旅,嫦娥六号的着陆器来到位于近月点十五公里远月点二百公里着月准备轨道,等待时间窗口,时间一到发动机点火启动,运行至近月点十五公里高度处减速,从每秒一千七百米减速到每秒五十七米,接下来进入着陆准备。

着陆工作不是一个难关,而是处处都是难关,准备着陆时,复杂的地形又构成了一个难点,因为降落点表面地形落差较大,之前已经有过时间把控不准的后果的前车之鉴,所以我们转换思维,不再像以往一样在距离着陆点较远时就依靠测距数据的信息,因为可能出现数据不准跳跃的状况,无法及时调整就会造成着陆失败,而让探测器单纯依靠惯性导航,等探测器到达着陆区附近,测距敏感器就会获得准确的测距数据,这时候我们再参考这个数据就是比较稳定可靠的。

在进入着陆区之后嫦娥六号开始稳定的下降,并调整探测器使之处于垂直下降的姿势,接下来进入接近着陆点的阶段,这里要进行障碍躲避了,就是利用光学成像敏感器对着陆区范围进行成像,在范围内选择个降落地点,进而调整发动机推力调整下降航道,接下来在距离月球表面一百米时进行悬停, 进行着陆地点的再一次选择和确定,在下降到距离地面三十米处完成避障工作,然后就要落地了。

接下来十分关键,太快太慢都不行,着陆速度太快容易损坏探测器,太慢探测器自身产生的漂移误差更大,可能不能按照计划地点着陆,所以综合来看,这一阶段着陆速度要比前一阶段还要快一点。距离地面三米时伽马高度计向发动机发出关机指令,探测器进入无动力状态,通过自由落体作用着陆,嫦娥六号的大体重对它承受冲击力的需求也更大,所以航天工作者考虑到了这个问题,其支撑腿使用可以吸收降落冲击力的铝制蜂窝材料和可以通过变形吸收水平冲击力的高效吸能合金,有效应对了降落伤害这一问题。

嫦娥六号探测器着月成功,以及之前我们积累的着月经验,成功着月离不开两项重要的技术,一个是光学成像敏感器,利用这一技术进行降落前的远距离成像,从而选择最优的着陆地点,尽早规避地形风险,为进一步精准着陆地点做了前提准备,为成功设定了大前提。还有一个是三维成像敏感器,这一装置是我国航天技术的骄傲,它通过距离月表百米高位置向月球进行十六道激光的高频发射,实现零点二五秒内扫描范围两千五百米的着陆区并计算最优着陆点,这大大减小了着陆器的时间,缩短了其悬停的时间要求,大大增加了成功着陆的几率。可以说这两个技术真是关键发明,不然的话我们无法创造这么高的成功率。#新星计划5期#

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