menu-icon
anue logo
澳洲房產鉅亨號鉅亨買幣
search icon

時事

嫦娥“三姑娘”長什麼樣?

鉅亨網新聞中心 2013-12-02 08:51


據新華社電 嫦娥三號探測器按照計劃今晨發射升空。航天專家介紹,人類探月一般遵循“探”“登”“駐”三大步。中國探月工程將第一大步“探月”細分為三期———即“繞”“落”“回”三小步。2007年發射的嫦娥一號圓滿完成“繞月”使命。在嫦娥二號先行探路之后,“落月”使命就主要落在嫦娥三號的身上。嫦娥三號長什麼樣,與此前的嫦娥一號、二號相比有什麼特點,是如何設計出來的?記者採訪了中國航天科技集團的有關專家。

外形設計:我國首個“有腿”航天器


與嫦娥一號、嫦娥二號不同,嫦娥三號在名稱上不再叫衛星,而是叫探測器,是陸器和巡視器(俗稱“月球車”)的組合體。嫦娥三號探測器的陸器有四條腿,巡視車有六個輪子,是我國第一個“有腿”的航天器。

航天科技集團主任設計師楊建中介紹,這樣的組合構型,是由其任務特點決定的。嫦娥三號任務主要有兩個,一是實現月面軟陸,二是實施月面巡視勘察。這需要它既能落到月面上,還能自主動起來。將任務分解給兩個探測器,有助於加快研製進度。

落月之前,巡視器作為一個載荷被安裝在陸器上,本身並不工作。整個前期飛行、動力下降以及實施軟陸過程,都是由陸器完成的。到月面后,二者互相配合,將巡視器釋放到月面上,成為兩個獨立的探測器,各自在月面開展探測任務。

此外,由於探測器的重量限制,嫦娥三號必須“瘦身”,進行整合化、小型化設計,還必須保證系統的可靠性。只有這樣,才能保證它是一個健壯的探測器。

熱控設計:隔熱生熱散熱有“招數”

不同於地球,月球表面晝夜溫差較大,溫度高時有120攝氏度,溫度低時在零下180攝氏度,而且晝夜交替周期也較長。這給嫦娥三號的月面生存帶來了很大的難度。

中國航天科技集團陸器熱控分系統主任設計師劉自軍用“蓋被子”、“生爐子”和“開空調”等熟知的概念解釋熱控設計。嫦娥三號上有一個多層隔熱組件,也就是所謂的“被子”,可以雙向隔熱,外部高溫時熱量不能往裏傳,外部寒冷時裏面熱量不能往外漏。

寒冷時還得“生爐子”。“爐子”主要是同位素核源,能夠持續放熱。設計師們還設計了重力驅動的兩項流體迴路,需要時將熱量導入艙內,不需要時切斷傳熱途徑。

到了月晝時,虹灣溫度迅速升高至90攝氏度,在月球表面,散熱的方式只有熱輻射。設計師們在探測器上精心設計了幾個散熱面,可以把設備發出的熱量散出去。

有了這些手段和方法,嫦娥三號便能很好地保護自我,在月面上生存下來,從而用攜帶的科學載荷進行工作。

發射倒計時

11月30日

火箭常規燃料加注完成

12月1日

上午 狀態檢測

17:30活動塔撤離

18:10開始加注低溫推進劑

12月2日 凌晨 發射

主角亮相

陸器:四條腿 陸更穩

外形特色:陸器包含11個分系統,其中最有特色的當屬陸緩衝分系統,又集中體現在四條“中國腿”的外形上。

專業分析:據了解,其他國家的軟陸方式主要有三種:一是氣囊彈跳式,二是陸腿式,三是空中吊車式。每種方案都有優缺點。就嫦娥三號軟陸任務來講,氣囊式不能滿足重量要求,吊車式又比較複雜,腿式能滿足任務需要,保證陸的穩定性。綜合之下,嫦娥三號選用了腿式陸。

攜帶儀器:陸器主要攜帶了極紫外相機、月基望遠鏡、地形地貌相機,還有一些對月面、月塵進行測量的工程載荷。

巡視器:六個輪 通過性強

外形特色:巡視器就是俗稱的“玉兔號”月球車,包含8個分系統,其中最有特色的當屬移動分系統。從外形上看,就是巡視器的6個輪子。

專業分析:中國航天科技集團巡視器副總設計師賈陽介紹,國外巡視器的移動方案主要有三種:履帶式、腿式和輪式。履帶式巡視器就像電影裏的機器人瓦力,它最大的優點是壓強小、通過性強,但它的弱點是遇到石塊等容易被卡住不能動彈。腿式巡視器在平緩的地面行走尚可,但控制起來比較複雜,弄不好一下子就坐到地上。輪式則能避免上述方式的缺點。

攜帶儀器:巡視器主要攜帶測月雷達、全景相機、紅外光譜儀和粒子激發X射線譜儀,開展相應的科學探測任務。

延伸

落月面臨三大難點

據新華社電 在人類探月曆史上,落月被視為難度和風險極大的挑戰。就嫦娥三號任務的“落月”環節來,面臨三大難點。

第一關:軟陸

從上世紀50年代末開始,為月面陸而發起首波衝擊的是蘇聯“月球”號和美國“徘徊者”號系列探測器,但在它們遞交的初始成績單上卻是一連串“失敗”。為了軟陸,1965年蘇聯操控人員向著月球5號和月球7號探測器,用力按下反方向制動火箭啟動指令。然而前者的制動火箭沉默不語,后者過早發飆、提前撤火,最終全成“硬摔”。

1966年2月,蘇聯月球9號探測器小心翼翼地啟動軌道修正發動機,制動火箭準確應答噴火,氣囊及時打開,探測器底部的一根5米長探針觸探月面……在如此護航下,地球“使者”終於首次平安降臨月宮。

第二關:月面生存

登月后的探測器須先生存、后工作,最高達330攝氏度的月面晝夜溫差始終是生死考驗。1970年11月,人類首次派出的自動巡月“鋼鐵俠”——— 蘇聯的月球車1號從月球17號落月探測器內,徑直駛入月球正面北部“雨海”(實為平原),在11個月內總共挺進10余公里。巡察期間,其配備的同位素熱源和散熱裝置出色應對寒來暑往,直至同位素材料自然耗盡,方纔徹底退休。

第三關:巡月考察

巡月考察的危險可能始料未及。1973年1月,被科學家寄予厚望的蘇聯月球車2號在“雨海”以東的“澄海”邊區亮相。然而4個月后,當它在地面操控下駛入一個“年輕”的環形山時,疏鬆的月壤使其輪子空轉,騰起的浮土覆蓋了太陽能電池板和散熱器,導致供電驟減、車內過熱,無奈折戟。

文章標籤


Empty