原標(biāo)題:嫦娥五號(hào)完成月面自動(dòng)采樣封裝
據(jù)央視新聞客戶端消息,,記者從國家航天局獲悉,,12月2日22時(shí),經(jīng)過約19小時(shí)月面工作,,探月工程嫦娥五號(hào)探測(cè)器順利完成月球表面自動(dòng)采樣,,并已按預(yù)定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中,。采樣和封裝過程中,科技人員在地面實(shí)驗(yàn)室根據(jù)探測(cè)器傳回?cái)?shù)據(jù),,仿真采樣區(qū)地理模型并全程模擬采樣,,為采樣決策和各環(huán)節(jié)操作提供了重要依據(jù),。著陸器配置的月壤結(jié)構(gòu)探測(cè)儀等有效載荷正常工作,按計(jì)劃開展科學(xué)探測(cè),,并給予采樣信息支持,。
自動(dòng)采樣是嫦娥五號(hào)任務(wù)的核心關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,探測(cè)器經(jīng)受住超過100攝氏度的月面高溫考驗(yàn),,克服了測(cè)控,、光照、電源等方面的條件約束,,依托全新研制的地外天體樣品采集機(jī)構(gòu),,通過機(jī)械臂表取和鉆具鉆取兩種方式分別采集月球樣品,實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn),、多樣化自動(dòng)采樣,。其中,鉆具鉆取了月面下的月壤樣品,,機(jī)械臂則在末端采樣器支持下,,在月表開展多種采樣。為確保月球樣品在返回地球過程中,,保持真空密閉以及不受外界環(huán)境影響,,探測(cè)器在月面對(duì)樣品進(jìn)行了密封封裝。
嫦娥五號(hào)探測(cè)器配置了降落相機(jī),、全景相機(jī),、月壤結(jié)構(gòu)探測(cè)儀、月球礦物光譜分析儀等多種有效載荷,,能夠在月表形貌及礦物組分探測(cè)與研究,、月球淺層結(jié)構(gòu)探測(cè)等科學(xué)探測(cè)任務(wù)中發(fā)揮重要作用。探測(cè)器鉆取采樣前,,月壤結(jié)構(gòu)探測(cè)儀對(duì)采樣區(qū)地下月壤結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析判斷,,為采樣提供了數(shù)據(jù)參考。
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嫦娥五號(hào)成功落月,,之后將在月球表面采集2公斤左右的月壤樣品,,地點(diǎn)選擇在月球正面風(fēng)暴洋西北部的呂姆克山脈附近,。
為什么選擇這里,?采樣如何進(jìn)行?采樣時(shí)會(huì)用到哪些新奇的工具,?聽嫦娥五號(hào)說說自己的“挖寶套裝”吧,!
嫦娥五號(hào)探測(cè)器正按計(jì)劃開展月面采樣工作
記者從國家航天局獲悉,北京時(shí)間12月2日4時(shí)53分,,探月工程嫦娥五號(hào)著陸器和上升器組合體完成了月球鉆取采樣及封裝,。
探測(cè)器于12月1日23時(shí)許成功著陸月面后,,開展了太陽翼展開、機(jī)構(gòu)解鎖等相關(guān)準(zhǔn)備工作,。
目前,,著陸器和上升器組合體正按計(jì)劃進(jìn)行表取采樣。
嫦娥五號(hào)完成月球鉆取采樣及封裝
嫦娥五號(hào)探測(cè)器自動(dòng)采樣任務(wù)采用表鉆結(jié)合,,多點(diǎn)采樣的方式,,設(shè)計(jì)了鉆具鉆取和機(jī)械臂表取兩種“挖土”模式。
嫦娥五號(hào)成功落月 傳回著陸影像圖
記者從國家航天局獲悉,,12月1日23時(shí)11分,,嫦娥五號(hào)探測(cè)器成功著陸在月球正面西經(jīng)51.8度、北緯43.1度附近的預(yù)選著陸區(qū),,并傳回著陸影像圖,。
12月1日22時(shí)57分,嫦娥五號(hào)探測(cè)器著陸器和上升器組合體從距離月面15公里處開始實(shí)施動(dòng)力下降,,7500牛變推力發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī),,逐步將探測(cè)器相對(duì)月球縱向速度從約1.7公里/秒降為零。
嫦娥五號(hào)成功落月 裊裊仙子月球凌空漫步婀娜多姿
期間,,探測(cè)器進(jìn)行快速姿態(tài)調(diào)整,,逐漸接近月表;此后進(jìn)行障礙自動(dòng)檢測(cè),,選定著陸點(diǎn)后,,開始避障下降和緩速垂直下降,平穩(wěn)著陸在位于月球正面風(fēng)暴洋的呂姆克山脈以北地區(qū),。
著陸過程中,,著陸器配置的降落相機(jī)拍攝了著陸區(qū)域影像圖。
成功著陸后,,著陸器在地面控制下,,進(jìn)行了太陽翼和定向天線展開等狀態(tài)檢查與設(shè)置工作,將正式開始持續(xù)約2天的月面工作,,采集月球樣品,。
穩(wěn)穩(wěn)落在月球表面!嫦娥五號(hào)成功落月三大看點(diǎn)
經(jīng)過約38萬公里,、一周左右的地月轉(zhuǎn)移,、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行之旅,,12月1日晚間,,嫦娥五號(hào)探測(cè)器穩(wěn)穩(wěn)降落在月球正面風(fēng)暴洋北部呂姆克山、夏普月溪附近,。
這是中國探測(cè)器第三次在月球表面成功軟著陸,,也是人類探測(cè)器首次踏足月球上的這一區(qū)域,。
無論是嫦娥五號(hào)成功落月,還是即將開展的科學(xué)探測(cè)及自主采樣返回等任務(wù),,都看點(diǎn)多多,、令人期待。
險(xiǎn),!600公里外“全自主跳傘”
在距月面1.5公里時(shí),,嫦娥五號(hào)利用光學(xué)成像敏感器進(jìn)行粗避障,剔除大型障礙物,;距月面僅百米時(shí),,嫦娥五號(hào)上的備用激光三維成像敏感器進(jìn)行精確避障,精準(zhǔn)識(shí)別選好落點(diǎn),。
嫦娥五號(hào)成功落月 裊裊仙子月球凌空漫步婀娜多姿
一邊下降一邊避障,,待嫦娥五號(hào)飛到選定著陸點(diǎn)后,一個(gè)側(cè)身開始垂直下降,,并在距離月面較近時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),、自由落體……
著陸腿緩沖著陸!至此,,嫦娥五號(hào)完美落月,!
主動(dòng)減速、快速調(diào)整,、迅速接近,、精準(zhǔn)選點(diǎn)、穩(wěn)步著陸……整個(gè)落月過程,,一系列復(fù)雜精細(xì)的動(dòng)作都由嫦娥五號(hào)自主完成,,猶如一位在月球凌空漫步的裊裊仙子,婀娜多姿,。
“嫦娥五號(hào)任務(wù)的落月和近月制動(dòng)一樣,,都是只有一次機(jī)會(huì),必須一次成功,??梢哉f,落月的過程就是邊飛行邊找尋落點(diǎn),,在15分鐘內(nèi),,完成約600公里外的全程自主跳傘?!敝袊教炜萍技瘓F(tuán)五院嫦娥五號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師彭兢說,。
著陸后,,在地面測(cè)控方和空間應(yīng)用科學(xué)任務(wù)支持下,,嫦娥五號(hào)依次完成狀態(tài)檢查,、預(yù)備工作狀態(tài)設(shè)置、著陸區(qū)成像等任務(wù)……
為了實(shí)現(xiàn)“選址正確,,落得準(zhǔn)確”,,嫦娥五號(hào)采用了中國航天科技集團(tuán)五院502所已經(jīng)在嫦娥三號(hào)和四號(hào)上應(yīng)用的“粗精接力避障”的方式,即在502所研制的制導(dǎo)導(dǎo)航與控制(GNC)系統(tǒng)的指揮下,,將“粗避障”與“精避障”相結(jié)合,,讓嫦娥五號(hào)穩(wěn)穩(wěn)地降落。
穩(wěn),!嫦娥五號(hào)“大腿”顯身手
落月的關(guān)鍵在于“平穩(wěn)”二字,。嫦娥五號(hào)落月時(shí),撞擊月面會(huì)形成較大的沖擊,,必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的著陸緩沖系統(tǒng),,吸收著陸的沖擊,保證探測(cè)器不翻倒,、不陷落,,這是落月的技術(shù)難題之一。而著陸緩沖機(jī)構(gòu),,通俗地說就是嫦娥五號(hào)的“腿”,。
這四條緩沖、支撐一體化的“腿”可不一般,,它們是嫦娥五號(hào)機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì),、巧手研制,更擁有嫦娥三號(hào),、嫦娥四號(hào)的完美基因,。
據(jù)介紹,著陸緩沖機(jī)構(gòu)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“偏置收攏,、自我壓緊”式方案,,保證了收攏簡單、展開可靠,,解決了著陸緩沖,、著陸穩(wěn)定性等多方面的問題。
與嫦娥三號(hào)的著陸緩沖設(shè)計(jì)方案相比,,由于任務(wù)難度增加,,嫦娥五號(hào)任務(wù)的著陸緩沖能力要求提高了30%,但機(jī)構(gòu)重量指標(biāo)卻減少了5%,,這為研制團(tuán)隊(duì)帶來了不小的難題,。
面臨減重的難關(guān),研制團(tuán)隊(duì)反復(fù)迭代,,每次修改完設(shè)計(jì),,討論時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)新的減重突破口,,又毫不猶豫地再次推翻設(shè)計(jì)、繼續(xù)修改,,最終達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo),,確保了嫦娥五號(hào)穩(wěn)定可靠地完成與月球的親密“擁抱”。
準(zhǔn),!落月點(diǎn)仍屬月球探測(cè)“處女地”
此次嫦娥五號(hào)的月球著陸區(qū)域名叫“風(fēng)暴洋”,,周圍有1300米高的火山群,環(huán)境之險(xiǎn)峻名副其實(shí),,讓嫦娥五號(hào)此行更加充滿探險(xiǎn)的意味,。隨著嫦娥五號(hào)的造訪,月球風(fēng)暴洋舉世聞名,。
嫦娥五號(hào)成功落月 裊裊仙子月球凌空漫步婀娜多姿
科學(xué)家們認(rèn)為,,著陸在此是十分明智的選擇。從地球上看起來,,這里更像是廣闊,、黑暗的熔巖平原。
過去,,這里還從未有過任何人類探測(cè)器到訪過的足跡,。
為何選擇在這里?
雖然這里和嫦娥三號(hào)在月球虹灣著陸點(diǎn)的緯度基本相當(dāng),,但根據(jù)目前研究成果,,這塊區(qū)域形成的地質(zhì)年代較短,約37億年,。
中科院國家天文臺(tái)專家表示,,此次嫦娥五號(hào)有望獲取最年輕的月球返回樣品,在月球火山活動(dòng)和演化歷史研究等方面取得原創(chuàng)性的科學(xué)成果,。
由于涉及采樣后上升器的月面起飛,,嫦娥五號(hào)落月的過程也是為后續(xù)上升器月面起飛選擇“發(fā)射場”的過程。專家介紹,,相較于嫦娥三號(hào),、四號(hào),嫦娥五號(hào)需要著陸區(qū)域內(nèi)無太高的凸起,、無太深的凹坑,,并且坡度要符合任務(wù)要求,這對(duì)著陸點(diǎn)的位置精度和平整度方面提出了更高要求,。
后續(xù),,嫦娥五號(hào)將同時(shí)用“表取和鉆取”兩種方式采樣。“表取”,,顧名思義就是從月球表面通過機(jī)械臂和機(jī)械爪的配合,,抓取一部分月壤。而“鉆取”則是要通過特殊的鉆頭,,鉆到月表以下兩米左右的位置,,把月壤整體取出來,。
“這樣能夠更加原汁原味地保留月表以下兩米的月壤構(gòu)造情況,,讓科學(xué)家們能夠更加清楚地了解到月壤的構(gòu)造和分布以及每一層的特征?!敝袊教炜萍技瘓F(tuán)五院嫦娥五號(hào)探測(cè)器鉆取子系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人王國欣說,。
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