嫦娥四号关键技术曝光 20多项技术产品确保运行顺畅
嫦娥四号探测器实现人类首次月背软着陆,标志着「嫦娥」一词不再局限东方神话,更是人类探月工程的重大突破。中国航太科工集团党组书记、董事长高红卫透露,航太科工为嫦娥四号提供20多项技术产品,为绕、落、分、行等各阶段提供全程保障。如今奔月嫦娥背后的关键技术,透过航太科工专家的分析也呈现在世人面前。
根据《光明日报》报导,嫦娥四号奔月期间,必须经过多次加速变换轨道才能抵达月球,全程均由航太科工研制生产的高精度加速度计组合护航。该组合的核心部件为「石英挠性加速度计」,曾先后助力神舟系列飞船的11次飞行和嫦娥三号飞行取得圆满成功。本次同样平稳地完成嫦娥四号的速度变化控制,保障落月任务顺利完成。
航天科工三院新闻发言人黄程友指称,高精度加速度计组合此次主要承担三项使命,分别是在地球和月球转移变轨控制、环月轨道保持控制和动力下降三阶段测量嫦娥四号的飞行加速度,从而控制速度变化,以实现精确的变轨和着陆控制。根据介绍,该组合采用新型设计方案,不仅为石英挠性加速度计打造新的配套电路,产品成本方面也更加低廉。
报导提到,由航太科工三院研制的γ关机敏感器则是负责让嫦娥四号在月球背面着陆时能够准时刹车,并且精准落月。随着落月过程的开始,嫦娥四号底部的γ关机敏感器即时测量与月球表面的距离,一旦测得距离月球表面数公尺高度,便会发出指令关闭轨道控制和姿态控制发动机。
报导强调,上述关机指令也是实现落月的关键动作,将会决定任务的成败;当轨道控制和姿态控制发动机关闭,就会停止供应推力,嫦娥四号也会在月球引力的作用下降落月球表面。根据项目团队相关负责人介绍,γ关机敏感器此次有效保障了嫦娥四号的首次月背软着陆成功。
报导又称,嫦娥四号落月后,着陆器就要与玉兔二号月球车分离,如此才能使后者按照自主轨道滑向月球表面。航太科工研制的车体连接解锁机构就是在此时发挥作用,至于能否在既定时间按时解锁则是任务成败的关键之一,决定着玉兔二号能否顺利踏上月球表面。值得庆幸的是,连接解锁机构最终顺利让玉兔二号与嫦娥四号着陆器精准分离。
为了让玉兔二号顺利完成避障、越障、爬坡等动作,航太科工还特别打造两种电动机,一种用于车轮驱动和转向驱动(可以让月球车行动自如),另一种用于机械臂分系统关节驱动的电动机(可以让机械臂灵活有力)。根据航太科工十院技术专家陈强介绍,这些驱动电动机于2008年研制成功,历时5年的反复运算成长,曾于2013年协助嫦娥三号实现太空首秀,主要功能是驱动玉兔一号在月球表面移动和转向。
报导总结表示,除了上述几项关键技术,航太科工自主研制的自动测控设备还完成运载火箭测量、远距离测试等任务,同时还为嫦娥四号提供声表面波器、晶体元器、蓄电池组、连接器、继电器、金属软管、紧固件等核心技术和产品,在任务期间还为零部件建立全寿命、可追溯、可跟踪的电子档案,确保各项参试产品安全可靠。