嫦娥六号成功登月:道激光同时射向月球,百米悬停,瞬时扫描

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综述

自古以来,月亮都有着迷人的魅力。从嫦娥奔月的神话传说,到“阿波罗11号”的历史性一跃,人类对月球的探索从想象变成了现实。而如今,我国的“嫦娥六号”探测器以高超的技术,向月球背面发起了挑战。

这次任务不仅仅是一次探索,更是我国在航天领域的“炫技之作”。这次,嫦娥六号不仅要在月背进行着陆,还要在完成月岩样品的采集和带回任务。而这其中的每一步都充满了挑战和风险,而它的成功也将为未来的更遥远的太空探测铺平道路。

月球落脚可不简单

月球是颗凹凸不平的星球,尤其是背面,地形更为复杂。为了能找到一个安全的地方着陆,嫦娥六号依靠的是一套非常先进的GNC系统(即制导,导航与控制)。

该系统可以保证嫦娥六号,时刻知道自己在月球的当前位置,目标位置,以及如何到达目标点。在这次非常有挑战性的着陆过程中,GNC系统要负责三个重要任务:控制飞行轨迹,选择安全的着陆点和精确控制着陆过程。

在着陆过程中,就需要具体的传感器发挥作用。首先是“激光测距测速敏感器”,这个装置是告诉着陆器和上升器它们离月面还有多远,速度是多少。可以说,它就是嫦娥六号的“眼睛”和“测速器”。

在主减速阶段,测距敏感器会提供从20km—15m范围内的高精度测距数据。这就像是我们开车时,不断查看速度表以及距离目的地的距离,确保安全驾驶。

然后是“激光三维成像敏感器”。当着陆器悬停在离月面100米的高度时,会进行短暂悬停,同时射出16道激光,迅速扫描预选的着陆区。

该装置可以在1/4秒内,快速生成50×50m的三维图像,精度超过0.05m。这就像是给月球表面做了一次全面的CT扫描,确保没有遗漏任何障碍物。在选中落脚点后,嫦娥六号会关闭主发动机,缓缓下降,利用缓冲系统实现平稳着陆。

嫦娥六号着陆的每一个步骤都经过了精密计算和严格测试,整个过程犹如走钢丝一般,容不得半点差错。这次任务的圆满成功,切实体现了我国航天科技的精准和强大。

关键辅助系统

在嫦娥六号的着陆过程中,还有几个关键的辅助系统起到了至关重要的作用。

首先是“微波测距测速敏感器”,又叫“泊车雷达”。它的任务是在着陆器接近月面时,即将着陆时开始工作,为着陆器提供精确的速度,位置和距离信息。它就像汽车上的倒车雷达一样,帮助嫦娥六号找到一个平稳,安全的着陆点。

为了确保能够稳稳当当地降落在月面,嫦娥六号还配备了四条高强度,且轻质纤细的着陆腿,它的正式名称是“着陆缓冲机构”。每条着陆腿都由1个主腿,2条副腿和1个如“大脸盆”一样的缓冲足垫构成。

四条着陆腿的不同部分之间协同配合,共同支撑探测器的重量,并在着陆瞬间吸收相应的冲击力,确保实现安全稳定的软着陆。

在月球背面,无线电信号并不能直接传递地球进行通信。为了保证嫦娥六号不“失联”,我国的卫星“鹊桥二号”,早在3月份就抵达了预定月轨。它就像一座通信桥梁,确保在地面指挥中心可以实时获取嫦娥六号的状态,数据,并发送相关控制指令,保证任务的顺利进行。

值得一提的是,“鹊桥”通信卫星技术是我们中国独有的,其他国家要想在月背展开任务,必须租借我们的卫星才可以。

这些相互配合的辅助系统,共同组成了推进任务的各个环节,保障了嫦娥六号的成功。

探索月背的意义

为什么嫦娥六号要去月球背面呢?由于月球的“潮汐锁定”,加上自转公转周期相同,它永远之后有一面朝着地球,而背面则一直隐藏在我们视线之外。

在月球背面上,有很多陨石坑和高低起伏的山脉,地质结构更为复杂,科学研究价值更高。

嫦娥六号这次选择在形成于42亿年前的南极-艾特肯盆地着陆。科学家们认为,嫦娥六号成功登月:道激光同时射向月球,百米悬停,瞬时扫描这里很可能保存了月球早期演化的许多信息。通过在这里采样,可以获得关于月球内部结构和地质历史的宝贵数据。

这次任务中,嫦娥六号不仅要采集月岩样品,还要对月面着陆区进行现场调查和月壤结构分析。科学家们希望借此机会找到月球背面的新矿物,分析月壤的物质组成,研究月球背面的地质年表,甚至探索水合矿物的存在。

“水合矿物”是一种不含水分子,却有水合物和羟基结构分子的化合物。如果有所发现,将极大地丰富我们对月球的认识,推动对月球研究的进展。

此外,这次嫦娥六号远赴月球还带上了法国,巴基斯坦,意大利和欧空局的科学仪器,包括负离子分析仪,氡气探测仪和激光反射器等,用于开展一系列研究。这次国际合作不仅体现了我国在航天领域的开放和合作精神,也为各国科学家们提供了更多的研究数据和机会。

结尾

嫦娥六号任务的圆满完成,不仅为我们揭开了月球背面的神秘面纱,还为科学家们提供了宝贵的研究数据和样本,极大地推动了月球科学研究的进程。

未来,我国的探月工程将继续推进,不仅要发射更多探测器,还要进行载人登月,建立月球长期科研站的计划。可以预见,未来几年,我们将看到更多的探测器和飞船飞向月球,探索新的未知奥秘。

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