進(jìn)入交會(huì)對(duì)接過(guò)程的近程自主控制階段,,地面人員只能“觀棋不語(yǔ)”。由于月球軌道的交會(huì)對(duì)接精度要求是厘米級(jí),,地月之間的距離過(guò)于遙遠(yuǎn),,因此這一階段的交會(huì)和對(duì)接過(guò)程將由航天器上的制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)智能自主完成,技術(shù)難度很大,。
在近程自主控制段,,制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整軌道和姿態(tài),在微波雷達(dá),、激光雷達(dá)和交會(huì)對(duì)接相機(jī)的接力保障下,,軌返組合體一步步追上上升器,直到可以“牽手”的距離,,之后雙方保持相同速度飛行,。
“與近地軌道相比,月軌環(huán)境更復(fù)雜,,所以自動(dòng)交會(huì)對(duì)接對(duì)微波雷達(dá)提出的要求極為苛刻,。”中國(guó)航天科工二院25所交會(huì)對(duì)接微波雷達(dá)總工程師孫武介紹,,我國(guó)航天器在近地軌道進(jìn)行過(guò)多次交會(huì)對(duì)接,,都成功應(yīng)用了微波雷達(dá)。這次為了引導(dǎo)首次月球軌道無(wú)人交會(huì)對(duì)接,,又專門研制了嫦娥五號(hào)交會(huì)對(duì)接微波雷達(dá),。
當(dāng)軌返組合體、上升器相距約100公里時(shí),,微波雷達(dá)已開(kāi)始工作,,不斷為導(dǎo)航控制分系統(tǒng)提供兩航天器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù),并進(jìn)行雙向通信,,兩航天器根據(jù)雷達(dá)提供信號(hào)調(diào)整飛行姿態(tài),直至軌道器上的對(duì)接機(jī)構(gòu)捕獲并鎖定上升器,。
怎樣確?!盃渴帧背晒?/p>
首創(chuàng)抱爪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念
在月球軌道上,軌返組合體重達(dá)2.3噸左右,,怎樣順利和重量400公斤左右的上升器在交會(huì)后緊緊“牽手”,?
中國(guó)航天科技集團(tuán)的專家介紹,和我國(guó)已掌握的地球軌道交會(huì)對(duì)接采用的小星追大星,、弱撞擊的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)接不同,,嫦娥五號(hào)軌返組合體追上升器屬于大星追小星,用撞擊的方式對(duì)接可能會(huì)把上升器撞飛。所以,,嫦娥五號(hào)采用的??丶幼ト〉姆绞剑褪窃谲壏到M合體追上上升器并以相同速度飛行過(guò)程中,,從后面“伸手”牽過(guò)上升器之后拉緊,,實(shí)現(xiàn)對(duì)接。這個(gè)過(guò)程中,,軌返組合體稍有不慎就會(huì)將身姿輕盈的上升器撞飛,。這需要軌返組合體對(duì)于速度、位置和微重力環(huán)境,、熱環(huán)境都有極為細(xì)致的把握,,用極高的控制精度來(lái)保證任務(wù)完成。