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月球上空,一“吻”成功;新箭首發,順利升空!

央企大國重器捷報連連

一天之內兩個好訊息:

月球上空 一“吻”成功

嫦娥五號上升器與軌道器和返回器組合體

成功完成交會對接

我國首次實現月球軌道交會對接

長征三號乙運載火箭

將高分十四號衛星送入預定軌道

長征三號乙改進五型運載火箭

順利完成首次發射

一起來了解——

“月宮之吻”

我國首次實現月球軌道會接

▲ 任務影片

12月6日5時42分,嫦娥五號上升器成功與軌道器和返回器組合體交會對接,並於6時12分將樣品容器安全轉移至返回器中,這一“太空之吻”的成功意味著,繼地外天體的取樣與封裝、地外天體的起飛之後,嫦娥五號實現中國航天史首次月球軌道交會對接。

比神舟飛船載人對接難度更大

據研製單位介紹,執行本次對接任務的微波雷達是一組成對產品,由雷達主機和應答機組成,分別安裝在嫦娥五號探測器的軌道器和上升器上。當軌道器、上升器相距約100公里時,微波雷達開始工作,不斷為導航控制分系統提供兩航天器之間的相對運動引數,並進行雙向空空通訊,兩航天器根據雷達提供訊號調整飛行姿態,直至軌道器上的對接機構捕獲、鎖定上升器。隨後,上升器中的月壤樣品和容器轉移。

▲軌道器與上升器正在交會對接(示意圖)

交會對接微波雷達總工程師孫武介紹,此前的載人航天工程任務中,我國航天器在近地軌道進行過多次交會對接,都應用了中國航天科工二院25所研製的微波雷達,五戰五捷的表現足以證明,我國已經成功掌握交會對接技術。但不同的是,這次是在距離38萬公里之外的月球軌道,難度更大。

“與近地軌道相比,月球軌道沒有衛星導航等服務資源,微波通訊是中遠距離的唯一手段。月軌環境更復雜,要克服月球引力影響,所以自動交會對接對微波雷達提出的要求極為苛刻。為此,研製單位攻克了相位干涉儀測角、大寬角度測量等關鍵技術。”孫武重點介紹了微波雷達產品應對月球軌道環境的新挑戰。

因嫦娥五號的軌道器和上升器交會對接,是體量相差巨大的“大追小”複雜受力過程,採用了抱爪式的弱撞擊對接機構。對接要體現“手拉手”。這樣一來,需要微波雷達的測角精度更高。

▲樣品容器安全轉移至返回器(示意圖)

微波雷達專案的主任設計師賀中琴介紹說,微波雷達主要作用在100公里到20米的中遠端範圍,精度的提高使兩個航天器在距離20米時,上升器對接機構抱爪的鎖定圓面的半徑縮小了幾釐米。這幾個釐米,大幅提升了精準對接的勝算。此外,裝有對接用應答機的上升器在落月時難免形成揚塵,這些肉眼不可見的干擾將會嚴重降低測角精度。

為確保安全度過月球之旅,設計人員在應答機上安裝了特殊材料的防塵罩,“就像給‘千里眼’戴上了‘護目鏡’,‘嫦娥’的這雙‘千里眼’,就不會變成‘近視眼’,甚至‘全盲’了。”設計師紀博已經是第二次參與交會對接任務,說起自己的產品,她自豪與興奮地打起了比方。

微波雷達不僅更可靠還能在軌“打電話”

▲科普小影片| 太空愛情記(影片來源:航天五院)

據孫武介紹,“我們為這次交會對接打造的,不僅是‘千里眼’,還是‘順風耳’,升級後的它更小巧、更強大、更可靠。”

微波雷達在保證交會對接測量“本職工作”的同時,升級了航天器之間雙向空空通訊的“第二職業”,從雷達與應答機之間“一問一答”的傳輸方式,升級至軌道器與上升器之間的“溝通對話”,實現了遙控指令和遙測引數的雙向傳輸。

“以前就像老師上課點名,雷達發訊息,應答機答‘到’。而現在它們不僅自己要通話,還要負責上升器和軌道器之間的資訊傳遞。”賀中琴說。

同時,在此前“天舟”、“天宮”交會對接微波雷達已經實現減重一半的基礎上,這次再進一步開展了輕量化的改進,將產品重量又減輕了數公斤。

“哪怕一克的重量減輕,對月壤取樣任務的意義,都是巨大的。”孫武表示。

▲軌道器逐漸接近上升器

據研製單位介紹,對接微波雷達在月球軌道的完美表現見證了我國首次在地外天體實現無人交會對接技術。孫武表示,“我們已整裝待發,向月球進發!向更遙遠的深空進發!向更廣闊的領域進發!”

長三乙改五火箭首秀

12項首飛首用技術探索智慧火箭

▲長三乙改五火箭點火升空

12月6日11時58分,長征三號乙運載火箭在西昌衛星發射中心點火升空,隨後將高分十四號衛星送入預定軌道,發射取得圓滿成功。這是長征三號乙改進五型運載火箭首次發射,也是長征三號甲系列運載火箭首次發射太陽同步軌道衛星。

長三乙火箭由航天科技集團一院抓總研製。

此次發射的長三乙改進型火箭,在長三甲系列火箭統一構型總體設計構架下,相對於長三乙/遠征一號火箭採用4。2米同直徑加長版整流罩,該狀態火箭全長約58米,全箭起飛質量約456噸。

▲星罩組合體吊裝

▲火箭吊裝

為適應本次任務併兼顧後續發展,火箭還採用了全方位起飛滾轉、主動減載等12項首飛首用技術,任務適應性大幅提升,向智慧火箭發展方向作出進一步探索。

▲長三乙改五火箭整裝待發

高分十四號衛星由航天科技集團五院抓總研製。

該星是高解析度對地觀測系統國家科技重大專項安排的光學立體測繪衛星,可高效獲取全球範圍高精度立體影像,測制大比例尺數字地形圖,生產數字高程模型、數字表面模型和數字正射影像圖等產品,為國民經濟發展、“一帶一路”倡議等提供基礎地理資訊保障。

本次發射是長征系列運載火箭的第354次發射。