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嫦娥三号落月在即 解密如何实现月球软着陆

2019-05-23 09:57编辑:admin人气:


  12月10日21时20分,嫦娥三号在环月轨道成功实施变轨控制,顺利进入预定的月面着陆准备轨道。下图为嫦娥三号进入预定月面着陆准备轨道示意图。

  根据计划,嫦娥三号将在北京时间12月14号在月球表面实施软着陆。嫦娥三号如何实现软着陆以及能否成功成为外界关注焦点。目前,全球仅有美国、前苏联成功实施了13次无人月球表面软着陆。

  北京时间12月10日晚,嫦娥三号已经成功降轨进入预定的月面着陆准备轨道,这是嫦娥三号落月前最后一次轨道调整。在实施软着陆之前,嫦娥三号还将在这条近月点高度约15公里、远月点高度约100公里的椭圆轨道上继续飞行。期间,将稳定飞行姿态,对着陆敏感器、着陆数据等再次确认,并对软着陆的起始高度、速度、时间点做最后准备。

  发射、近月制动、变轨和月面降落比较起来,后者更为关键。这对我们来说是一个全新的,也是一个最重要的考验。中国探月工程总设计师吴伟仁表示。

  嫦娥三号着陆地点选在较为平坦的虹湾区。但由于月球地形的不确定性,最终落月地点的选择仍存在一定难度。据悉,嫦娥三号将在近月点15公里处以抛物线下降,相对速度从每秒1.7公里逐渐降为零。整个过程大概需要十几分钟的时间。探测器系统副总指挥谭梅将其称为黑色750秒。

  由于月球上没有大气,嫦娥三号无法依靠降落伞着陆,只能靠变推力发动机,才能完成中途修正、近月制动、动力下降、悬停段等软着陆任务。据了解,嫦娥三号主发动机是目前中国航天器上最大推力的发动机,能够产生从1500牛到7500牛的可调节推力,进而对嫦娥三号实现精准控制。

  在整个落月过程中,动力下降被业内形容为最惊心动魄的环节。在这个阶段,嫦娥三号要完全依靠自主导航控制,完成降低高度、确定着陆点、实施软着陆等一系列关键动作,人工干预的可能性几乎为零。在这个时间段内测控都跟不上了,判断然后上去执行根本来不及,只能事先把程序都设定好。谭梅表示。

  在距月面100米处时,嫦娥三号要进行短暂的悬停,扫描月面地形,避开障碍物,寻找着陆点。如果下面有个大坑,需要挪个地方,它就会自己平移,等照相机告诉它地面平了,才会降落。中国绕月探测工程首任首席科学家、中国科学院院士欧阳自远介绍。

  之后,嫦娥三号在反推火箭的作用下继续慢慢下降,直到离月面4米高时再度悬停。此时,关掉反冲发动机,探测器自由下落。由于探测器具备着陆缓冲机构,几个腿都有弹性,落地时不至于摔坏。

  安全降落以后,嫦娥三号将打开太阳能电池板接收能量,携带的仪器经过测试、调试后开始工作。随后,玉兔号月球车将驶离着陆器,在月面进行3个月的科学勘测,着陆器则在着陆地点进行原地探测。这将是中国航天器首次在地外天体的软着陆和巡视勘探,同时也是1976年后人类探测器首次的落月探测。

(来源:未知)

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