嫦娥五号成功落月探测采样,它都有什么先进设备和仪器?

作者&投稿:亓虞 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
嫦娥五号成功落月!其中有哪些高科技技术?~

第1个技术就是设计了一个非常灵巧的技巧来躲避可能会出现的障碍,因为嫦娥5号到落球上面落地的话只有一次机会,而且这唯一的一次机会必须成功,否则所有的行动都会归零,所以这次对于探测器在月球上面的着陆点,它的位置要求的精度和平整度要求是非常高的,在降落的区域地表不能有太高的突起,也不能有一些太深的坑。否则的话都会影响探测器的着陆,而且降落的地点的坡度也会有一定的要求,所以为了实现这种高难度的要求,嫦娥5号探测器上面使用了粗精接力这种降落在地球上面的方式,这种方式之前已经在嫦娥3号和4号上成功的应用过了。

第2个技巧就是着陆缓冲机构,这个组件对于探测器降落在月球上面是有一个关键的作用,探测器在降落到地球月球表面的时候,由于探测器本身的重量比较重,它会带有一定的惯性,会给月球的表面造成一定的冲击,所以需要设计一样东西来保证探测器在降落到地球表面的时候不会有太大的冲击,这个时候就用到了着落缓冲机构这个东西,这个组件是我们中国自主研发拥有完全自主知识产权的东西。

第3个技术就是设计了一个保护罩,可以防止探测器在着陆的时候被溅起的灰尘所影响和污染,探测器在降落的时候有可能会把月球表面的一些灰尘扬起来,所以科研人员就在探测器的上面设计了一个盖子,在距离月球表面一定的距离的时候,这个盖子就会自动的打开,然后保护探测器。等到探测器降落在月球的表面,周围的灰尘已经散去的时候,才会自动的打开,从遥远的地方看的话,就像我们人类的眼睛,一睁眼一闭眼一样。

探测器上面还有其他非常多的一些技术,都是我们大量的科研人员的智慧的结晶。

嫦娥一号登月完成了环绕任务,嫦娥三号完成了着陆巡视的任务,而嫦娥五号的成功落月将会实现在月球上的预定区域进行采样并且返回到地球,嫦娥五号的落月是探月工程中“绕,落,回”三个步骤中的最后一步。嫦娥五号的着月,标志着我国圆满地完成了探月的战略规划,接下来将要开启对月球与深空的探测。嫦娥五号登月的任务是迄今为止难度最大,最为复杂的,因为首先要成功地落到月球上,然后再到月球上的物质进行采样,然后再从月球表面升起,在太空中与轨道对接,最后需要成功地返回到地球上。这其中的每一个环节都非常地艰难,不允许出现丝毫的差错,整个操作的过程也是最为复杂的。嫦娥五号的任务已经并不是要落到月球表面那样简单了,因为在月球上采完样要返回到地球进行检测的,所以嫦娥五号在月球表面上起飞是需要很强大技术要求的。而且由于目前为止我们对月球的认识还不够全面,月球上环境非常地复杂,这也增加了起飞难度。而且在起飞以后,还要实现完美对接,使嫦娥五号顺利地返回地球,这其中的每一个环节的完成都会令人激动万分。嫦娥五号成功落月以后,我国将要实施进一步的探测计划,计划在接下来的嫦娥六号将要在月球的南极进行采样并且返回到地球,而嫦娥七号的任务是对月球上极区的资源进行详细勘察,而且,还要对月球的地理环境和月球上物质的组成成分,已经气候环境的变化进行探测分析。中华民族不仅实现了登月的愿望,现在正在向着全面探测月球及太空的目标而努力着,嫦娥五号的登月也为世界的科学发展作出了巨大的贡献。

自嫦娥五号成功发射以后,踏上数十万公里奔月征程,经过了近月制动、轨道调整、组合体分离、着陆器和上升器组合体动力下降、最后在预选地点垂直降落!一连串的操作行云流水,但要实现如此完美的安全着陆任务其实一点也不简单。我们一起来看看嫦娥五号着陆器的极品装备吧!

分离下降

嫦娥五号到达月球轨道进行近月刹车,通过轨道器上配备的3000N推力发动机反向喷射把速度从3km/s以上下降到月球逃逸速度2.4km/s以下,嫦娥五号进入周期约8小时的绕月椭圆轨道。在绕月运行约3圈后,11月29日20:23,嫦娥五号近月点再度刹车,把速度从接近逃逸速度下降到环绕速度1.7km/s,漂移切入距离月表200km的圆轨道,绕月周期约为2小时。

在地面飞行控制中心指令下,轨道器、返回器组合体与着陆器、上升器组合体分离,着陆器携带着上升器进入下降轨道,轨道从200km圆轨道下降到远月点200km近月点15km的椭圆轨道。

嫦娥落月

着陆器、上升器组合体从近月点距离月面15km高度动力下降,方法一如既往,通过发动机反向喷射减速,把速度从1.7km/s的环绕速度降低为0的落月速度。为了保证下落时的机动性,实现这个过程的并非轨道器上3000N推力的发动机,而是与嫦娥四号一样的7500N变推发动机!

当然,单有好的发动机是不够的,她还需要一双眼睛,嫦娥姐姐总不能瞎着砸下去吧。着陆器上为嫦娥配备了多个“眼睛”:光学成像敏感器和激光三维成像敏感器在15km高度动力下降开始,光学成像敏感器开始粗略地扫描月面,避开大型障碍物,大致选定着陆点。当高度下降到100米左右,嫦娥会短暂悬停,激光三维成像敏感器开始接续光学成像敏感器的工作,由于它有立体识别能力,所以能准确识别出地面的凹凸,AI自动控制系统根据激光三维成像敏感器精细选定最终着陆地点。

着陆器会在最终选定的地点垂直缓速下降,在接近地面时,发动机喷射的气体将导致月面的尘土扬起,有可能遮挡光线导致月面测距错误,科研人员又为嫦娥配备了一个透视眼:伽马射线关机敏感器。它通过伽马高度计发出强穿透性的伽马射线来准确测量着陆器距离地面的高度,为了减少月面扬尘对探测器的影响,当高度达到5米以内的时候,伽马射线关机敏感器会发送指令使着陆器的发动机关机,着陆器在失去动力后将以自由落体落向月面。

而这时则需要着陆器支架上的避震器来缓冲自由落月造成的冲击。不过由于月球的质量较小,其表面的重力加速度约为1.62m/s^2,是地球表面重力加速度的1/6,从5米自由落体后,落地时速度约为4m/s,相当于时速14.5km,也就一辆自行车的速度。如果还是没概念,它其实就相当于在地球上从0.83米高自由下落,我们平常也能跳那么高,加上着陆点表面的月壤比较松软,冲击力并不算大,着陆器支架的缓冲机构保证了着陆器在月面安全地软着陆。

探测采样

成功落月后,嫦娥五号利用所携带的光学仪器对月壤进行多种探测。着陆器、上升器组合体里,除了包括月球取样用的岩心钻探器和取样机械臂以外,还配备了一些测量仪器。

必备的自然是表面拍照用的相机,而且是立体相机。除此以外,月壤布局探测仪和采样剖面测温仪对成功采样也非常重要,而在采样完成后等待上升返回的时间里,月壤气体分析仪和月球矿物光谱分析仪继续对附近月壤进行科学分析,从而获取科学数据。

上升返回

完成采样后,上升器携带着封装好的月壤样品,以着陆器作为发射平台进行月面点火起飞,上升返回环月轨道,完成此次任务的最大难点轨道无人对接。

最后配一张我制作的返回图,等成功返回后再上色(^_^)。




嫦娥五号成功落月时间
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嫦娥五号探测器是什么时候登上月球的
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嫦娥五号着陆时间
2020年12月1日23时11分 2020年12月1日23时11分,在经历了为期一周的地月转移、近月制动、环月飞行之旅后,嫦娥五号探测器的着陆上升组合体成功实施在月面预定区域的软着陆。这稳稳的一落看似轻盈轻松,却凝结着嫦娥五号探测器科研人员的“中国智慧”。

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