完美的“拥抱”——揭秘嫦娥五号交会对接背后的故事 守住国家粮食安全生命线 “我在那柯里等着你!” 温情瞬间!平罗县志愿服务队总动员 我国扶贫类农业保险保额5年增长约606倍 探访粤港澳大湾区“大农场”:田边设置电子眼 产品信息可追溯 体育老师当班主任 这个学校已经做了24年 国务院扶贫办:推进“学前学会普通话”行动试点 打造教育扶贫亮点工程 跨越藩篱!进击的华人骑师 生态保护建设让牧民受益 宁夏多地启动重污染天气黄色预警,快来看看我们该干些啥? 假冒使馆工作人员诈骗留学生20余万 2名嫌疑人落网 多吃骨髓能补钙吗 其实吃的都是脂肪 冬游西藏优惠多 别样“年味”等你来 杜普兰蒂斯、罗哈斯当选世界田联年度最佳男、女运动员 2790个银行网点被关!ATM减少近70000台!行业巨变 孩子成绩差,可能中了“学习障碍”的毒 黄芳珠:米塑见证塘栖人鼓起“腰包”盖新房 持刀劫持救护车并威胁出诊医生 张家口一男子被抓获 被害人遍布29省涉案金额1200多万元 沈阳警方打掉特大古董拍卖诈骗团伙 唐国标:招揽“职业经理人”勾勒好塘栖的新蓝图 沈宝根:塘栖枇杷富裕了一方百姓 自称哺乳期女子赶飞机迟到 要求再派一摆渡车被拒后大闹 湖北恩施州村干部:来塘栖取一部名叫“小康”的经 沈雄伟:和塘栖村一起走出“美丽经济”新路子 青海西宁市区内首现“鸟中大熊猫” 高中生疑在警察注视下自杀溺亡 危机时如何托起落水生命? 贵州体量最大的轨道交通车站主体正式开挖 首届中国水产种业博览会广州揭幕 中国缘何逆势成为英国最大进口来源国? 我国实现了量子计算研究的第一个里程碑 支付、安检、进小区,都要“刷脸”!这真的安全吗? 健康医疗大数据共享时代 切勿将公众变成“透明人” 这名保安大叔“不务正业”,为啥景区却给他发奖金? 新房变“水帘洞”,物业、开发商拒绝赔偿 责任谁担? 从“泥腿子”到“大工匠” 岳长平的“逆袭路” 西南地区和长江中下游多阴雨 华北中南部黄淮等地有霾 藏在马桶里的证据:公开售卖攻击服务牟利被判刑罚款 重庆吊水洞煤矿事故被困人员1人获救,23人遇难 10岁男孩不慎掉进冰窟——危急时刻他跳进刺骨冰水 新房变“水帘洞”,物业、开发商拒绝赔偿 责任谁担? 健康医疗大数据共享时代 切勿将公众变成“透明人” 西藏阿里首现青藏高原木俑 匠心成就舌尖经典 面点大师蒸出“瓜果飘香” 主帅不好当!尼斯一波五连败,维埃拉黯然下课 CBA:广东队无缘十一连胜 福建队终结十二连败 石嘴山市启动大气污染防治百日攻坚战 日媒:东京奥运举办经费总额已达1.644万亿日元 全国行业职业技能竞赛分赛项总决赛在银开幕 银川市总工会启动“冬送温暖”活动 筹资20万慰问一线职工
你当前位置:首页 >社会新闻 >

完美的“拥抱”——揭秘嫦娥五号交会对接背后的故事

2020-12-06 18:38:38来源:新华网

新华社北京12月6日电12月6日凌晨,嫦娥五号上升器成功与轨道器返回器组合体交会对接,并将月球样品容器安全转移至返回器中。这是我国航天器首次实现月球轨道交会对接。其中,通过远程导引和近程自主控制,轨道器返回器组合体逐步靠近上升器,以抱爪的方式捕获上升器,完成交会对接。那么,什么是“抱爪方式”?此次交会对接又有哪些看点?

12月6日,航天科技人员在北京航天飞行控制中心指挥大厅监测嫦娥五号上升器与轨道器返回器组合体交会对接情况。新华社记者 金立旺 摄

设计理念世界首创

“抱爪机构具有重量轻、捕获可靠、结构简单、对接精度高等优点。因此,我们在嫦娥五号上采用了抱爪式对接机构,通过增加连杆棘爪式转移机构,实现了对接与自动转移功能的一体化,这些设计理念都是世界首创。”中国航天科技集团八院嫦娥五号探测器副总指挥张玉花说。

“所谓的抱爪,形象地说,就像我们手握棍子的动作,两个方向一用力,就可以把棍子牢牢地握在手中。”中国航天科技集团八院嫦娥五号轨道器技术副总负责人胡震宇介绍,探测器采用的对接机构就是由3套K形抱爪构成的,当上升器靠近时,只要对准连接面上的3根连杆,将抱爪收紧,就可以实现两器的紧密连接。

这是嫦娥五号轨道器返回器组合体逐渐接近上升器画面。新华社发(国家航天局供图)

捕获、收拢、转移,看似简单的过程,但在38万公里之外高速运行的飞行器上实现却没有那么简单。

“月球轨道相对于地球轨道有时延,时间走廊较小,这就对时效性要求非常高,必须一气呵成完成对接与转移任务。”中国航天科技集团八院对接机构与样品转移分系统技术负责人刘仲解释:“对接全步骤要在21秒内完成,1秒捕获、10秒校正、10秒锁紧。为此我们做了35项故障预案,从启动开始到交会对接,全部采用自动控制。”

“对接助手”可靠给力

此次,由中国航天科工集团二院25所研制的嫦娥五号交会对接微波雷达,作为中远距离测量的“助手”,成功引导完成了嫦娥五号的交会对接任务。

微波雷达是一组成对产品,由雷达主机和应答机组成,分别安装在嫦娥五号的轨道器和上升器上。当轨道器、上升器相距约100公里时,微波雷达开始工作,不断为导航控制分系统提供两航天器之间的相对运动参数,并进行双向通信,两航天器根据雷达信号调整飞行姿态,直至轨道器上的对接机构捕获、锁定上升器。随后,上升器中的月壤样品转移至返回器中。

这是12月6日在北京航天飞行控制中心指挥大厅拍摄的嫦娥五号上升器在轨将月球样品容器转移至返回器画面。新华社记者 金立旺 摄

交会对接微波雷达总工程师孙武介绍,此前的任务中,我国航天器在近地轨道进行过多次交会对接,都应用了该微波雷达,优异的表现证明,我国已经成功掌握交会对接技术。但不同的是,这次交会对接是在38万公里之外的月球轨道,难度更大。

“与近地轨道相比,月球轨道环境更复杂,要克服月球引力影响,所以自动交会对接对微波雷达提出的要求极为苛刻。为此,研制团队攻克了一系列关键技术。”孙武说。

嫦娥五号的轨道器和上升器交会对接,是体量相差巨大的“大追小”复杂受力过程,需要微波雷达的测角精度更高。微波雷达项目主任设计师贺中琴介绍,微波雷达主要作用在100公里到20米的中远程范围,精度的提高大幅提升了精准对接的胜算。

12月6日,航天科技人员在北京航天飞行控制中心指挥大厅监测嫦娥五号上升器与轨道器返回器组合体交会对接情况。新华社记者 金立旺摄

此外,装有对接用应答机的上升器在落月时难免形成扬尘,这些肉眼不可见的干扰将会严重影响测角精度。

为确保安全度过月球之旅,设计师们在应答机上安装了特殊材料制成的防尘罩,“就像戴上了护目镜,嫦娥的‘千里眼’就不会变成近视眼。”25所设计师纪博说。

减轻每一克重量都意义重大

这是嫦娥五号上升器与轨道器返回器组合体完成交会对接画面。新华社发(国家航天局供图)

事实上,25所研制团队为这次交会对接打造的微波雷达,不仅是“千里眼”,更是“顺风耳”,升级后的它更小巧、更强大、更可靠。

微波雷达在保证交会对接测量“本职工作”的同时,还开发了航天器之间双向空空通信的“第二职业”,从雷达与应答机之间“一问一答”的传输方式,升级至轨道器与上升器之间的“沟通对话”,实现了遥控指令和遥测参数的双向传输。

“以前就像老师上课点名,雷达发消息,应答机答到。现在,它们还要负责上升器和轨道器之间的信息传递。”贺中琴说。

同时,在此前交会对接微波雷达已经实现减重一半的基础上,这次又进一步开展了轻量化改进。“每一克重量的减轻,对嫦娥五号任务的意义都是重大的。”孙武说。(记者 胡喆)