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嫦娥三號將在近月點15公里處以拋物線下降,相對速度從每秒1.7公里逐漸降為零。整個過程大概需要12分鐘。 【文匯網訊】嫦娥三號探測器今日將接受「落月」考驗,以軟著陸的方式登陸月球。屆時,中國將成為美國和前蘇聯之後全球第三個實現月球軟著陸的國家。備受期待的「玉兔號」月球車也將正式開啟月表探秘之旅。
嫦娥三號接受「落月」考驗 將進行兩次懸停
據新華網報道,嫦娥三號預計14日21時落月,具體時間或因軌道而有所偏差。此次落月地點選擇在月球正面的虹灣。為了在既定時間、既定地點準確著陸,嫦娥三號已在環月軌道繞月飛行了8天左右的時間。
「為了能在高溫到來前完成月球車與著陸器的分離,嫦娥三號必須在月球的上午著陸。」中國航天科工集團研究員楊宇光解釋稱,這8天中,嫦娥三號可不會「閒」著,得完成充電、變軌等動作,所涉及軌道測量、參數復算、飛行指令發送等等,都是精度要求高並且耗時的工作。
由於月球上沒有大氣,「嫦娥三號」無法依靠降落傘著陸,只能靠著陸器上的反推力發動機完成減速、懸停等一系列動作。據瞭解,嫦娥三號主發動機是目前中國航天器上最大推力的發動機,能夠產生從1500牛到7500牛的可調節推力,進而對嫦娥三號實現精準控制。
「嫦娥三號」將在近月點15公里處以拋物線下降,相對速度從每秒1.7公里逐漸降為零。據悉,整個過程主要靠探測器自主完成,人工干預的可能性幾乎為零。「在這個時間段內測控都跟不上了,判斷然後上去執行根本來不及,只能事先把程序都設定好」,探測器系統副總指揮譚梅表示。
在距月面100米處時,探測器要進行短暫的懸停,掃瞄月面地形,避開障礙物,尋找著陸點。「如果下面有個大坑,需要挪個地方,它就會自己平移,等照相機告訴它地面平了,才會降落」。中國繞月探測工程首任首席科學家、中國科學院院士歐陽自遠介紹。
之後,嫦娥三號在反推火箭的作用下繼續慢慢下降,直到離月面4米高時再度懸停。此時,關掉反衝發動機,探測器實施自由下落。由於探測器具備著陸緩衝機構,幾個腿都有彈性,落地時不至於摔壞。
「從15公里開始下降,要在短短的幾百秒之內安全降落到月面預選著陸區,這對我們來說是一個全新的,也是一個最重要的考驗。「中國探月工程總設計師吳偉仁表示。
據悉,迄今為止,全球已進行129次月球探測活動,成功或基本成功66次、失敗63次,成功率僅51%。目前,全球僅有美國、前蘇聯成功實施了13次無人月球表面軟著陸。
「玉兔號」開啟首次探秘之旅 將永留月球
嫦娥三號安全降落以後,「玉兔號」月球車將駛離著陸器,在月面進行3個月的科學勘測,著陸器則在著陸地點進行原地探測。自此,這部「嫦娥奔月」的主角將正式開啟月表探秘之路。
在執行任務期間,「玉兔號」將在月球表面自主「行走」巡視探測,對月表進行三維光學成像、紅外光譜分析。此外,還將開展月壤厚度和結構科學探測,對月表物質主要元素進行現場分析等。
中國航天科技集團宇航部部長趙小津指出,嚴格意義上說,月球車並不是一輛車,而是一個長著輪子能夠適應惡劣空間環境,並開展空間科學探測的航天器,是一個低功耗、高智能的機器人。
據悉,「玉兔號」的巡遊範圍可達5平方公里。它以太陽能為能源,具備20度爬坡、20厘米越障能力,並可耐受300攝氏度的溫差。
月球車上除了各種照相機、紅外光譜儀和粒子激發X射線譜儀外,還在車底安裝了雷達,將探測月球地表以下100米左右深度的地下結構。有專家指出,這是前人從未做過的,將對月球次表層探測作出貢獻。
中國繞月探測工程首任首席科學家歐陽自遠介紹,月球車能完全自主導航,在月亮上可以根據照相機拍到的四周情況,自己決定該走哪條路;可以自主避障,前面有大石頭擋住了,知道怎麼避開障礙;還可以自動上坡下坡,能走它就走,走不過去就繞著走。
當然,月球車在月面「行走」也是存在風險的。據瞭解,月壤細粒會大量揚起,形成月塵,一旦附著很難清除。月塵可能引起月球車很多故障,包括機械結構卡死、密封機構失效、光學系統靈敏度下降等。
據瞭解,著陸器的設計壽命是一年,月球車則只有3個月。它們將在完成任務後永遠留在月球。「它們工作過後,沒有打算拿回來,也不可能把它們拿回來,設計時沒這樣考慮。壽命時間過後,就看它的生存能力。」吳偉仁表示。 |