圖表:嫦娥三號巡視器 新華社記者 張勛編制
?? 這是我國首次將變推力發(fā)動機(jī)應(yīng)用于航天器?!白兺屏Πl(fā)動機(jī)沒有備份,又是首次使用,其中也存在風(fēng)險?!辨隙鹑柼綔y器系統(tǒng)首席科學(xué)家葉培建院士說。
?? 據(jù)葉培建介紹,嫦娥三號80%以上的技術(shù)和產(chǎn)品為全新研制,設(shè)備和產(chǎn)品本身的風(fēng)險比相對成熟的產(chǎn)品高。
?? 為了降低風(fēng)險,技術(shù)人員設(shè)想了上百個故障,并制定了相應(yīng)的預(yù)案?!拔覀兲焯煜耄呗废?、吃飯想,想到一種就排除一種,還要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?!比~培建說。
?? “黑色12分鐘”全憑自主控制
?? 從15公里高度降至月球表面,這驚心動魄的12分鐘被稱為“黑色12分鐘”,嫦娥三號要完全依靠自主控制,完成降低高度、測距、測速、選擇著陸點(diǎn)、自由落體著陸等一系列動作。
? 這期間,人工干預(yù)的可能性幾乎為零。這是因?yàn)槁湓逻^程中的每一個動作都非常短暫,安裝在探測器上的傳感器一旦獲得信息,需要探測器作出極快的響應(yīng),而38萬公里的地月距離以及信號延遲,根本不足以讓信息傳回地面、再由地面上傳指令。
?? 實(shí)際上,在世界各國探測器登陸月球或火星的過程中,都有這樣一個由探測器自主控制的“黑色”時段。
?? “中國腿”挑戰(zhàn)月面軟著陸
?? 盡管采用了先進(jìn)的制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng),探測器著陸瞬間還是會對月面產(chǎn)生撞擊。為了避免設(shè)備受到過大的沖擊載荷,探測器上使用了一個著陸緩沖分系統(tǒng),也就是嫦娥三號的4條“腿”。由此,嫦娥三號也成為我國首個有“腿”的航天器。
?? 此前其他國家軟著陸方式主要有三種:一種是氣囊彈跳式,難以滿足嫦娥三號探測器重量的要求;另一種是空中吊車式,控制起來很復(fù)雜;因此嫦娥三號選擇了第三種,也就是腿式著陸。
?? “著陸緩沖機(jī)構(gòu)主要用于緩沖著陸器的沖擊能量,俗稱著陸腿?!碧綔y器系統(tǒng)著陸器著陸緩沖分系統(tǒng)主任設(shè)計師楊建中用8個字概括著陸腿的特點(diǎn):強(qiáng)、輕、柔、穩(wěn)、多、新、全、難。
?? 也就是說,著陸腿要有強(qiáng)度承受沖擊和壓力,自身輕巧,著陸方式柔和、姿態(tài)穩(wěn)定,能保證儀器設(shè)備安全。另外,著陸退還有收攏、展開、支撐的功能,觸月時還能發(fā)來信號。而作為具有中國特色的新型著陸腿,在實(shí)現(xiàn)了技術(shù)跨越和團(tuán)隊建設(shè)的雙豐收的同時,也經(jīng)歷了艱難的開發(fā)研制過程。
?? 撞擊瞬間考驗(yàn)設(shè)備可靠性
?? “中國腿”的啟用極大降低了著陸時的沖擊力,但嫦娥三號上的設(shè)備依舊面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。
?? “經(jīng)過試驗(yàn),探測器上的設(shè)備能經(jīng)受著陸時力學(xué)環(huán)境的考核,即便產(chǎn)生撞擊力,電子設(shè)備也能正常工作?!眳莻ト收f。
?? 嫦娥三號的太陽能帆板在飛行中處于展開狀態(tài),而在著陸前,這對“翅膀”會收回,直到順利著陸月面再展開?!爸憰r太陽能帆板如果展開,可能會被折斷,”吳偉仁說,“我們?yōu)殒隙鹑栐O(shè)計了可重復(fù)展收的帆板,可以保證著陸安全?!?/p>
?? 月塵的存在為這一瞬間帶來了更多風(fēng)險。月面上有細(xì)細(xì)的一層塵埃,探測器著陸時很可能激起月塵,對光學(xué)敏感器等設(shè)備造成影響。科研人員們采取屏蔽網(wǎng)等防塵措施,給探測器的“眼睛”加上了一層保護(hù)罩。(完)
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