嫦娥六號成功著陸落月是怎麼落的?如何選擇著陸地點?
根據新華社消息,6月2日,嫦娥六號登陸器和上升器組合體成功登陸在月球背面南極-艾特肯盆地預選著陸區。據央視軍事報道,6月2日6時9分,嫦娥六號登陸器和上升器組合體開始實施動力下降,7500牛變推力主發動機開機。其間,組合體進行快速姿態調整,逐漸接近月表。
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此後透過視覺自主避障系統進行障礙自動檢測,利用可見光相機根據月面明暗選擇大致安全點,在安全點上方100米處懸停,利用激光三維掃描進行精確拍照以檢測月面障礙,最終選定著陸點,開始緩速垂直下降,即將到達月面時發動機關閉,利用緩衝系統保障組合體以自由落體方式到達月面,最終平穩著陸於月球背面南極-艾特肯盆地。
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嫦娥六號任務實施人類首次月背採樣返回,工程創新多,風險高,難度大,相比2020年實現月球正面採樣返回的嫦娥五號任務,嫦娥六號任務突破了月球逆行軌道設計與控制技術,並將在鵲橋二號中繼星的支持下,完成月背智慧快速採樣、月背起飛上升等關鍵技術節點。
嫦娥六號著陸器攜帶的有效載荷將按計畫工作,進行科學探測任務。嫦娥六號任務國際載重中歐空局月表負離子分析儀、法國月球氡氣偵測儀即將開機工作,義大利雷射角反射器完成部署。
嫦娥六號探測器自2024年5月3日發射入軌以來,先後經歷了地月轉移、近月煞車、環月飛行、著陸下降等過程。嫦娥六號探測器由軌道器、返回器、登陸器、上升器組成。 5月30日著陸器與上升器組合體和軌道器與返回器組合體實現在軌分離。登陸器與上升器組合體成功著陸後,著陸器將通過鵲橋二號中繼星,在地面控制下,進行太陽翼和定向天線展開等狀態檢查與設置工作,此後正式開始持續約2天的月背採樣工作,透過鑽具鑽取和機械臂表取兩種方式分別採集月壤樣本和月表岩石,實現多點、多樣化自動採樣。同時將進行月球背面著陸區的現場調查分析、月壤結構分析等科學探測,深化月球成因與演化史的研究。
成功登陸月球,是嫦娥六號採樣回國的關鍵一步。在地外天體實現軟著陸肯定不是一件容易的事,那麼嫦娥六號落月是怎麼落的?一共分幾步?
另據央視新聞報道,嫦娥六號在落月前,首先要進行組合體分離。由軌道器、返回器、登陸器、上升器組成的四器組合體要先分離成兩部分,軌道器和返回器組成的軌返組合體繼續留在月球軌道上飛行,著陸器和上升器組成的著上組合體分離後將登陸月球,進行後續採樣任務。
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圖片來源:影片截圖
中國航太科技集團黃昊:分離到著陸下降過程,首先是一個降軌(變軌),從200公里軌道下降到200×15公里的軌道。在這個軌道上其實也還是存在一些風險的,首先是精準的控制過程,然後是達到預定的一個軌道。
不同於地球著陸,月球上沒有大氣,無法透過降落傘風阻減速,因此著上組合體只能透過引擎的反推力來實現減速。下降到預定的軌道後,著上組合體的7500牛變推力發動機距離月面約15公里處開機,在減速下降的過程中不斷調整自己的姿態,直至到達預選著陸區上空,隨後進行降落,整個下降過程大約需要經歷15分鐘。
中國航太科技集團黃昊:在15分鐘之內,需要將探測器由相對月球1.6公里每秒這樣一個速度,迅速降到0(公里每秒)的狀態,就需要消耗大量的推進劑,基本上探測器的重量的一半,都要消耗在整個動力下降過程當中。
著上組合體在減速降落的過程中,還會自主控制進行粗避障和精避障,在距離月表高度大約100米後開始緩速下降,經過懸停避障後,關閉發動機,著上組合體自由落體,完成軟著陸。
嫦娥六號著上組合體登陸月球的過程非常複雜,並且充滿了不確定性,難度係數非常大。那麼在這麼複雜的過程中,嫦娥六號是怎麼判斷自己具體要著陸在哪的呢?
嫦娥六號著上組合體攜帶了許多敏感器,這些敏感器就像是探測器的眼睛和耳朵,他們透過光學、微波等方式自動判斷具體的著陸地點。
降落的過程時間很短,著上組合體攜帶的燃料也有限,面對預選著陸區複雜的地形環境,需要快速靈活反應,因此地面的工作人員不會實時操作它具體降落到哪裡,著上組合體會結合多種敏感器的數據,融合數據後,來自主判斷具體的著陸位置。