????????嫦娥三號(hào)自發(fā)射升空以來,一路牽動(dòng)著國人的心,尤其月球車玉兔號(hào)在進(jìn)入第二個(gè)月夜休眠前,出現(xiàn)了機(jī)構(gòu)控制異常情況,甚至“可能熬不過這個(gè)月夜了。”
????????原標(biāo)題:月球車玉兔號(hào)故障后自主喚醒 “病因”或?yàn)樵聣m
????????故障后自主喚醒其病因或?yàn)樵聣m
????????“玉兔”如何康復(fù)讓人牽掛
????????嫦娥三號(hào)自發(fā)射升空以來,一路牽動(dòng)著國人的心,尤其月球車玉兔號(hào)在進(jìn)入第二個(gè)月夜休眠前,出現(xiàn)了機(jī)構(gòu)控制異常情況,甚至“可能熬不過這個(gè)月夜了?!比欢?,近日國防科工局正式發(fā)布月球車受光照成功自主喚醒的消息,增強(qiáng)了人們對(duì)“玉兔”號(hào)的信心。目前,地面控制中心和各測控站數(shù)據(jù)接收及處理正常,有關(guān)方面仍在組織開展深入分析和地面試驗(yàn)驗(yàn)證,繼續(xù)對(duì)月球車進(jìn)行排故。
????????劫后余波問題猶在
????????“玉兔”號(hào)月球車出現(xiàn)異常的消息公布后,得到了很多祝福與鼓勵(lì),但同時(shí)人們對(duì)故障原因也有眾多猜測。
????????“由于月球的自轉(zhuǎn)軸與黃道面夾角很小,月面地形對(duì)溫度的影響更大,某些方面的環(huán)境比火星更為惡劣。”中國航天科工集團(tuán)二院研究員楊宇光說,在“玉兔”登月之前,世界上僅有蘇聯(lián)成功開展過無人月球車的探測活動(dòng),人類對(duì)于輻射、月塵、溫差等月面環(huán)境因素的認(rèn)知仍然非常有限。他表示:“嫦娥三號(hào)作為我國航天最復(fù)雜、難度最大的任務(wù)之一,出現(xiàn)意外是正常的?!眹獾奶綔y活動(dòng)表明,即使在成功登陸地外天體之后,嚴(yán)峻的環(huán)境仍然可能讓探測器陷入通信中斷、方向迷失、車體無法動(dòng)彈等困境。
????????中國航天科技集團(tuán)五院航天專家龐之浩表示,復(fù)雜的月面環(huán)境往往是導(dǎo)致月球探測器出現(xiàn)異常的主要原因。他說,月球車行走時(shí)更容易帶起大量月壤細(xì)粒,形成月塵。月塵可能進(jìn)入甚至覆蓋月球車所載儀器設(shè)備,一旦附著很難清除,并可能引發(fā)很多故障,包括機(jī)械結(jié)構(gòu)卡死、密封機(jī)構(gòu)失效、光學(xué)系統(tǒng)靈敏度下降等。此外,強(qiáng)烈的電磁輻射可能破壞電子遙控系統(tǒng),這對(duì)接收系統(tǒng)的最大接收功率提出了相當(dāng)高的要求。
????????探月工程新聞發(fā)言人裴照宇說,目前“玉兔”號(hào)雖然已經(jīng)被喚醒,但是問題仍然存在。機(jī)構(gòu)控制異常的故障仍在分析排查中,要想讓它重新在月球上活蹦亂跳看來還需要一番努力,“畢竟正如我們經(jīng)常說的,探月是人類最尖端的科技,永遠(yuǎn)一帆風(fēng)順也是不可能的,但是每一次成功和失敗都能讓我們對(duì)宇宙更加敬畏。”
????????酣睡了18天的“玉兔”突然“起床”,在給人驚喜之余,也帶來了自主喚醒的疑問與憂慮。
????????月面生存絕技在身
????????天上一日,地下一年。月球上,由于自轉(zhuǎn)周期與地球不同,一個(gè)月夜的時(shí)長相當(dāng)于地球的14天多一點(diǎn)。晝夜溫差極大,月夜的溫度可達(dá)到零下180攝氏度?!坝裢锰?hào)”機(jī)構(gòu)控制出現(xiàn)異常之后,要在月球無光照的環(huán)境下安全度過長夜,不僅要開源,也要節(jié)流。重要的措施是巡視器在月夜要切斷相關(guān)儀器的電源,減少不必要的開機(jī)耗電。同時(shí)也要增加能量來源,比如使用太陽能電池板與鋰離子蓄電池組合,將月球上白天“收集”到的太陽能儲(chǔ)存起來。在擁有足夠的能量供應(yīng)后,“玉兔”巡視器要想實(shí)現(xiàn)月面生存還需要有完善的休眠機(jī)制。它的休眠程序與太陽高度角有關(guān),在此過程中太陽能電池板、蓄電池單元、電源開關(guān)等需要在地面指令和控制器的協(xié)調(diào)下完成休眠動(dòng)作。
????????月夜期間,嫦娥三號(hào)著陸器和“玉兔”號(hào)月球車處于斷電關(guān)機(jī)狀態(tài),與地面聯(lián)系中斷。月夜結(jié)束后,太陽從月球東邊冉冉升起,陽光照射在月球車太陽翼的電池片上,產(chǎn)生電流,就像生物鐘一樣,能夠保證“玉兔”準(zhǔn)時(shí)醒過來。月球車上綜合電子、測控等設(shè)備陸續(xù)加電到一定值,接通開關(guān)。測控線路傳輸信號(hào)到地面,科研人員再從地向月發(fā)送信號(hào),設(shè)置它的工作狀態(tài)。
????????“玉兔”故障后的蘇醒自然使人們關(guān)心它是否會(huì)“痊愈”。裴照宇表示,月球車已全面喚醒,恢復(fù)到休眠前正常的信號(hào)接收狀態(tài),但其故障原因仍在分析排查中。他說,“玉兔是以非正常狀態(tài)進(jìn)入睡眠的,我們?cè)瓉頁?dān)心它無法承受月夜極低溫度,但它活過來了!它起碼還活著,就有救過來的可能性”。
????????“玉兔”帶我們坐了一場由悲到喜的“情感過山車”,它接下來在“廣寒宮”的工作情況仍引人關(guān)注。
????????帶病工作盡心盡力
????????月球車的設(shè)計(jì)壽命是3個(gè)月,這就意味著,它在月球至少要經(jīng)歷3次月夜休眠和再喚醒。在此前兩個(gè)月晝工作期間,月球車搭載的4臺(tái)有效載荷相繼開機(jī),在多個(gè)探測點(diǎn)開展了科學(xué)探測工作。全景相機(jī)、測月雷達(dá)、紅外成像光譜儀、粒子激發(fā)X射線譜儀均獲得了大量科學(xué)探測數(shù)據(jù)。這些科學(xué)探測數(shù)據(jù)為建立巡視探測區(qū)集地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、物質(zhì)成分和淺層結(jié)構(gòu)于一體的綜合地質(zhì)剖面,以及區(qū)域地球化學(xué)與構(gòu)造動(dòng)力學(xué)研究打下了基礎(chǔ)。雖然“玉兔”號(hào)目前還存在一些故障,但它的整體狀態(tài)已經(jīng)趨好。
????????進(jìn)入新的月晝工作期后,嫦娥三號(hào)著陸器搭載的有效載荷重新開機(jī),也重新投入到科研觀測任務(wù)中。中國航天科技集團(tuán)公司五院嫦娥三號(hào)探測器副總設(shè)計(jì)師張熇,在介紹著陸器最新探測進(jìn)展情況時(shí)說,目前,著陸器上的兩個(gè)科學(xué)探測儀器——月基天文望遠(yuǎn)鏡、極紫外相機(jī)均工作正常。月基天文望遠(yuǎn)鏡此前開啟觀天探測,成功采集了天文圖像。極紫外相機(jī)成功獲取了地球等離子體層觀測結(jié)果。著陸器上的工程參數(shù)測量設(shè)備——月塵測量儀也在正常工作,繼續(xù)收集月球表面環(huán)境的月塵參數(shù)。
????????在第三月晝中,“玉兔號(hào)”月球車和嫦娥三號(hào)著陸器正在按計(jì)劃開展科學(xué)探測。它們的相繼蘇醒,標(biāo)志著月球探測器成功地再次度過了一個(gè)漫漫月球之夜,也意味著我國已經(jīng)掌握了月夜生存技術(shù)??蒲腥藛T也將充分利用有限月晝期,盡可能多地獲取科學(xué)數(shù)據(jù),并加強(qiáng)對(duì)已獲取科學(xué)數(shù)據(jù)的研究工作,為探月發(fā)展積累更多科學(xué)儲(chǔ)備和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。
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