速度|揭秘!“五妹”是怎么落到月球表面的……


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嫦娥五号探测器动力下降过程降落相机拍摄的图像
12月1日23时11分 , 嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选区域 , 并传回着陆影像图 。
举世瞩目的“五妹”成功“打卡” , 这是我国科学探测器第三次成功软着陆于月球表面 。
你以为第三次落月已经是中国航天人的“熟练活” , 其实它更是一个“技术活” 。
接下来 , 让我们看看“五妹”完美落月中 , 那些出自咱陕西的“技术活” 。
着陆器推进子系统——“五妹”落月的动力担当
由航天科技集团六院研制的嫦娥五号着陆器推进子系统上 , 配套了1台7500牛变推力发动机和16台姿态控制发动机 。 在着陆器和上升器的组合体落月的过程中 , 7500牛变推力发动机是落月的主动力担当 , 实现了组合体从高速绕月飞行中减速 , 并在空中悬停;随后姿态控制发动机对组合体进行位置调整 , 使组合体停留在预定着陆点的上空;7500牛变推力发动机经过推力变化 , 让组合体以每秒2米左右的速度(比成年人步行速度稍快)平稳降落在月球表面 。

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嫦娥五号7500N变推力发动机满流试验准备
泊车雷达——落月速度和距离我做主
在嫦娥五号探测器抵达月球轨道后 , 着陆器携带着上升器着陆于月球表面 。 航天科技集团五院西安分院为嫦娥五号探测器研制的微波测距测速敏感器相当于在着陆器上安装了一部“泊车雷达” 。 这部雷达在着陆器距离月球表面15公里的时候正式开始工作 。
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航天科技集团五院西安分院微波测距测速敏感器主任设计师张爱军说:“该雷达可以探测着陆器与月球表面的距离以及着陆器下降的速度 , 并向上升器的制导、导航与控制分统(GNC分系统)提供速度和距离的信息 , 以便于着陆器来判断降落的落点和速度 。 微波测距测速敏感器将极大方便‘五妹’控制身姿顺利‘泊车’” 。
月地之间架桥梁——测控天线、数传子系统助落月
除了微波测距测速敏感器可以探测落月的速度和距离的信息之外 , 航天科技集团五院西安分院为嫦娥五号研制的测控天线和数传子系统也是成功实现落月的关键 。 安装在上升器上的测控天线相当于是“五妹”随身携带的“手机” , 与月球之间的测控通信主要依靠这部“手机”完成 。 落月过程中的测控通信的信号都是通过测控天线来发送和接收的 。 而数传子系统则在落月的过程中 , 将着陆器在着陆过程中拍摄的照片实时地传回地面 , 为地面的决策提供依据 。

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“绝招”后面有“绝活”——技术升级+试验验证
在微波测距测速敏感器的研制任务中 , 航天科技集团五院西安分院采用了多芯片组装技术的第四代接收机 , 加上在设计过程中采用了多芯片的集成封装和采用新材料 , 能够将微波测距测速敏感器的重量减少到14公斤 , 相比于嫦娥三号减重近10公斤 。
除了技术上的改进 , 作为嫦娥五号探测器着陆关键测量手段的微波测距测速敏感器在研制过程中也经历了重重考验 。
张爱军说:“嫦娥五号微波测距测速敏感器研制人员为了充分验证不同的工作环境 , 先后开展了包括校飞试验、吊装试验在内的四次外场试验 。 ”

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接下来通过一幅长图 , 让我们直观了解一下“五妹”落月 。 (请横屏观赏)

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监制:康乐群
责编:吴 伟
采访人员:王 剑
编辑:拓紫云
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