电话咨询 在线咨询 产品定制
010-68321050

嫦娥四号实现了自主唤醒,嫦娥四号的探测克服了哪些技术难题

五度易链 2019-02-02 2235 51

专属客服号

微信订阅号

科技最前沿

剖析产业发展现状

为区域/园区工作者洞悉行业发展

 随着嫦娥四号在月球的软着陆和最近实现了自主唤醒,嫦娥四号在进行自己的任务上又进了一步。那么嫦娥四号的登月克服了哪些技术难题呢?


  随着嫦娥四号在月球的软着陆和最近实现了自主唤醒,嫦娥四号在进行自己的任务上又进了一步。那么嫦娥四号的登月克服了哪些技术难题呢?

  一是复杂地形环境下的安全着陆问题

       嫦娥四号首选着陆区为月球南极冯⋅卡门撞击坑的艾特肯盆地。与嫦娥三号的虹湾着陆区相比,虹湾的整体趋势较为平坦,但艾特肯盆地的地形就比较崎岖,撞击坑大而且分布密集,这就对探测器着陆区的选择和着陆精度提出了更高的要求。巡视器还要面对月球表面昼夜温差变化大、低重力环境以及细小微尘的污染等问题。在整个任务过程中,设计团队为巡视器定义了感知、移动、探测、充电、安全、月昼转月夜、休眠、月夜转月昼等七种工作模式,以应对不同工作环境、适应不同工作状态的要求。

  二是测控通信问题

       深空测控通信系统是人类与深空探测器联系的通道和纽带,在深空探测任务中起着关键的作用。由于深空任务周期长、通信时延大、链路带宽有限、信号微弱、数据更加关键可贵等一系列原因,使得深空测控通信实现起来更为困难,无论对星上设备还是对地面设备等都带来新的挑战。嫦娥三号与地球的通信联络由地面站和海上远洋测量船来完成。而由于月球正面的遮挡,月球背面没有通信信号,无法与地球实施适时通信,因此,嫦娥四号与地面的通信联络要由“鹊桥”中继卫星担任,借助架设在地月拉格朗日L2点的中继卫星,实施与地面的通信信号“接力”。“鹊桥”中继卫星携带了一副展开后口径达近5米的伞状天线,在是人类上天的深空探测器上最大口径的通信天线,它直指地球,但是随之带来的是地球与嫦娥四号巡视器间的通讯时延,也大大增长。

  三是月夜低温挑战

  一个月夜相当于地球上14天。同时,月夜最低温度可达到零下180度。在没有光照的漫长黑夜里,对于依靠太阳能提供能量的嫦娥四号着陆器和巡视器来说,如何依靠自身存储的能量安全度过月夜将是一个很大的挑战。

  面对这一难题,研制人员提出了休眠唤醒的概念。当太阳缓慢地升起时,着陆器和巡视器将开始忙碌的十四天工作——着陆器在原地实施科学探测,巡视器则“东奔西走”开始探测。当月夜降临时,巡视器会为自己找好栖身之所,收起桅杆,合上太阳翼,开始休眠。一直到太阳照射到月球车太阳翼的电池片上,唤醒“沉睡”的巡视器和着陆器,开启又一次勘测。

  四是月背严苛环境

  月球背面长期受到陨石的冲击,存在较正面月表环境更严苛,巡视器行进过程中可能面对更多挑战。为此团队在嫦娥三号的基础上对巡视器移动能力进行了进一步加强,特别是在应对意外状况方面,开展了多项系统试验,并把每一个试验变化分解成多个环节,逐一开展详细验证。对如石块落入车轮内部、驱动机构频繁启停、以及巡视器极限移动能力等状况均进行了逐一测试,并形成了应对方案。

  团队通过严苛的筛选和试验,最终在仅增加50克重量的有限措施下,完成了电缆防拉脱力从22N提升到48N,整整将相应指标提高了一倍多,同时加强了电缆的耐磨性和驱动控制模块设计冗余,有力的支撑了嫦娥四号巡视器征战月球背面之行。

  此次嫦娥四号在月球背面成功着陆和最终的探测数据,在登月历史上的意义都十分重大。这也代表着我国的航天技术在不断进步和革新。


本文由五度数科整理,转载请标明出处,违者必究!

评论

产业专题

申请产品定制

请完善以下信息,我们的顾问会在1个工作日内与您联系,为您安排产品定制服务

  • *姓名

  • *手机号

  • *验证码

    获取验证码
    获取验证码
  • *您的邮箱

  • *政府/园区/机构/企业名称

  • 您的职务

  • 备注