作為將2公斤月球樣品帶回地球的11個步驟之一,中國嫦娥5號月球探測器的上升器已經與軌道器模塊對接,準備返回。
太空對接與日本動畫中展現的對接完全不同,在日本動畫中,機器人往往會加速移動,甚至還會發出巨大的金屬碰撞聲。實際上,中國嫦娥5號對接過程非常緩慢,加速度只有火箭的千分之一。
如果發出很大的嘶啞聲,則可能意味著某些東西已損壞。而且,由於聲音通常無法在真空中傳播,因此您無法真正聽到聲音。
總而言之,這是一項精確的工作,而不是碰撞。
這兩個部分如何在空間上“親吻”?對接完成後不久,中國航天科技工業公司(COSIC)的工程師透露了他們為嫦娥五號飛行任務開發的技術。
加速度測量系統
加速度描述了速度的變化。當火箭被點燃時,它的加速度激增。但當上升器以靜止速度在空間中移動時,加速度為零。
用來測量加速度的工具叫做加速度計,它也存在於我們的智能手機中,用來檢測運動和方向——是的,就是“自動旋轉”功能。
嫦娥5號上使用的加速度計與前幾代基本上相同,但有一個重要的區別:增加了許多緩衝墊,以減少上升器在做大動作時的衝擊力,比如從月球起飛。
“這些減震器安裝在很多地方。這有點像我們在傢俱上貼的轉角墊子。”中遠集運公司的工程設計師傅繼波說。“問題是,我們必須將它們放置在正確的位置,因此加速度計在受到撞擊後不會旋轉。”
他和他的團隊花了兩個多月的時間進行實驗並找到最佳位置。測試結果很棒,因為它們可以將旋轉限制在1角秒以內-小於0.0003度。
微波雷達
它不是我們家裡用的微波爐。對接過程中使用的雷達恰好利用了與家用烤箱相同的輻射。
雷達是上升和軌道飛行器的眼睛,可以互相“看”對方。它們是嫦娥五號任務中使用的四大關鍵技術之一。
一套雷達由微波發射器和接收器組成。一個安裝在上升器上,另一個安裝在軌道飛行器上。
當它們靠近時,雷達就會打開來探測它們之間的距離。
該雷達總工程師孫武說:“我們已經習慣在地球軌道上進行對接。”“但嫦娥任務要困難得多,因為它離地球遠得多。”
像北鬥和GPS這樣的衛星導航系統在這樣的距離下無法工作,所以雷達是唯一的依靠。
此外,雷達還被用作數據傳輸設備,就像我們在家裡使用的WiFi一樣。
為了確保雷達按預期工作,COSIC的工程師進行了15次模擬,並考慮了月球塵埃的幹擾。
“我們不想給太空留下任何遺憾或缺陷,”雷達系統首席設計師何忠勤說。
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