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專家解讀：嫦娥落月面臨五大考驗(yàn)

海口網(wǎng)　http://m.yinhu3.com　時(shí)間：2013-12-14 20:48

　　“黑色１２分鐘”全憑自主控制

　　從１５公里高度降至月球表面，這驚心動(dòng)魄的１２分鐘被稱為“黑色１２分鐘”，嫦娥三號要完全依靠自主控制，完成降低高度、測距、測速、選擇著陸點(diǎn)、自由落體著陸等一系列動(dòng)作。

　　這期間，人工干預(yù)的可能性幾乎為零。這是因?yàn)槁湓逻^程中的每一個(gè)動(dòng)作都非常短暫，安裝在探測器上的傳感器一旦獲得信息，需要探測器作出極快的響應(yīng)，而３８萬公里的地月距離以及信號延遲，根本不足以讓信息傳回地面、再由地面上傳指令。

　　實(shí)際上，在世界各國探測器登陸月球或火星的過程中，都有這樣一個(gè)由探測器自主控制的“黑色”時(shí)段。

　　“中國腿”挑戰(zhàn)月面軟著陸

　　盡管采用了先進(jìn)的制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)，探測器著陸瞬間還是會(huì)對月面產(chǎn)生撞擊。為了避免設(shè)備受到過大的沖擊載荷，探測器上使用了一個(gè)著陸緩沖分系統(tǒng)，也就是嫦娥三號的４條“腿”。由此，嫦娥三號也成為我國首個(gè)有“腿”的航天器。

　　此前其他國家軟著陸方式主要有三種：一種是氣囊彈跳式，難以滿足嫦娥三號探測器重量的要求；另一種是空中吊車式，控制起來很復(fù)雜；因此嫦娥三號選擇了第三種，也就是腿式著陸。

　　“著陸緩沖機(jī)構(gòu)主要用于緩沖著陸器的沖擊能量，俗稱著陸腿。”探測器系統(tǒng)著陸器著陸緩沖分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師楊建中用８個(gè)字概括著陸腿的特點(diǎn)：強(qiáng)、輕、柔、穩(wěn)、多、新、全、難。

　　也就是說，著陸腿要有強(qiáng)度承受沖擊和壓力，自身輕巧，著陸方式柔和、姿態(tài)穩(wěn)定，能保證儀器設(shè)備安全。另外，著陸退還有收攏、展開、支撐的功能，觸月時(shí)還能發(fā)來信號。而作為具有中國特色的新型著陸腿，在實(shí)現(xiàn)了技術(shù)跨越和團(tuán)隊(duì)建設(shè)的雙豐收的同時(shí)，也經(jīng)歷了艱難的開發(fā)研制過程。

　　撞擊瞬間考驗(yàn)設(shè)備可靠性

　　“中國腿”的啟用極大降低了著陸時(shí)的沖擊力，但嫦娥三號上的設(shè)備依舊面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。

　　“經(jīng)過試驗(yàn)，探測器上的設(shè)備能經(jīng)受著陸時(shí)力學(xué)環(huán)境的考核，即便產(chǎn)生撞擊力，電子設(shè)備也能正常工作。”吳偉仁說。

　　嫦娥三號的太陽能帆板在飛行中處于展開狀態(tài)，而在著陸前，這對“翅膀”會(huì)收回，直到順利著陸月面再展開。“著陸時(shí)太陽能帆板如果展開，可能會(huì)被折斷，”吳偉仁說，“我們?yōu)殒隙鹑栐O(shè)計(jì)了可重復(fù)展收的帆板，可以保證著陸安全。”

　　月塵的存在為這一瞬間帶來了更多風(fēng)險(xiǎn)。月面上有細(xì)細(xì)的一層塵埃，探測器著陸時(shí)很可能激起月塵，對光學(xué)敏感器等設(shè)備造成影響。科研人員們采取屏蔽網(wǎng)等防塵措施，給探測器的“眼睛”加上了一層保護(hù)罩。