1/0
嫦娥“六妹”踏上回家路!月背“挖土” 离不开这些“上海智造”的科学载荷
新民网2024-06-04 09:03:02

来源/国家航天局官网

翩然落广寒,月背折桂去。

今天上午,带着第一抔月背“土特产”,嫦娥六号上升器从月背起飞进入预定环月轨道。看着嫦娥“六妹”踏上回家之路的那一刻,在北京航天飞行控制中心、在上海的实验室,中国科学院上海技术物理研究所相关科研团队悬着的心总算是放下了。他们研制的月球矿物光谱分析仪以及“落月三件套”——激光三维成像敏感器、激光测距敏感器、激光测速敏感器完成了各自使命,并且表现出色。

图说:激光测距敏感器(左)和激光测速敏感器 来源/中国科学院上海技术物理研究所(下同)

稳稳当当 高分落月背

减速、接近、悬停避障、缓速下降……如同体操选手在空中完成了一系列令人眼花缭乱的高难度系数动作之后,嫦娥六号稳稳着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区,这翩然一落看似轻盈轻松,却蕴藏着科研人员的智慧和汗水。

今年3月,鹊桥二号中继星提前到达月球轨道“打前站”,确保“六妹”在月背不会“和家里失联”。不过,不同于大片被月海覆盖的月球正面,“四姐”的经历告诉大家,月球背面地形复杂多变,有很多高低起伏的山脉和山谷,还有密密麻麻的陨石坑——落哪儿,基本得靠“六妹”自己决断。

北京时间2日6时9分,嫦娥六号着上组合体从距离月面约15公里处开始实施动力下降,在1台轨控发动机和多台姿控发动机的协同推动下,逐步将探测器相对月球速度从1.6公里/秒降为零。

“那时起,安装在着陆上升组合体上的‘落月三件套’就开始工作了。”上海技物所月球与深空探测系列载荷指挥舒嵘研究员介绍。

图说:激光三维成像敏感器

“落月三件套”各司其职

嫦娥六号激光测距敏感器副主任设计师程鹏飞说,激光测距敏感器在15千米处开始向月面发射激光光脉冲,通过测量月面回波脉冲信号与激光发射脉冲信号的时间间隔,获得着陆器相对于月面的距离,“它起到‘眼睛’的作用,时刻告知着上组合体离月背表面还有多远的距离。”

而激光测速敏感器工作在距离月表4米至3千米(垂直距离)的阶段,不断获取3波束发射激光束与月表之间的速度数据——它主要解决速度测量的问题,速度测得越准,着陆才能越稳。

简单来说,两者的作用是“粗避障”——剔除大型障碍物;“精细活儿”就留给激光三维成像敏感器了。

嫦娥六号激光三维成像敏感器主管设计师李铭介绍,这台仪器在着陆探测器100米悬停时开始工作,在0.25秒时间内获取30°×30°视场图像,单幅图像激光点云达到20万点,全视场测距精度优于5厘米,“它的测量精度能把0.2米的坑和石头区别出来。”

38万公里,近30天的奔月旅程,900多秒惊心动魄的“软着陆”,嫦娥“六妹”表现完美。就像体操运动员稳稳落地是为下一个动作奠定基础一样,嫦娥六号的“翩然落广寒”也为“月背折桂去”打下基础。

值得一提的是,激光三维成像敏感器其实是嫦娥五号的备份——早在2018年就研制完成。“大家其实很担心,设备存储时间长了是否会失效,对寿命有没有影响。”舒嵘表示,“我们将它保存在恒温恒湿恒压的环境中,定期开展性能测试。良好的保存让仪器‘冻龄’了,相关性能都满足上天条件。”

图说:嫦娥六号月球矿物光谱分析仪

“六妹”月背“挖土”有支撑

安全软着陆后,嫦娥六号最主要的任务,就是“挖土”。不久后,上海技术物理研究所研制的科学载荷月球矿物光谱分析仪开机,圆满完成了着陆采样区光谱探测和矿物组成分布分析的任务。“这些工作既能研究‘挖土’区的物质组成与分布,也可帮助对‘挖土’位置的土壤特性开展精细分析与研究。”嫦娥六号月球矿物光谱分析仪副主任设计师徐睿介绍。

记者获悉,此次月球矿物光谱分析仪用上了月球表面原位光谱探测技术。在没有国际先例的情况下,仪器突破了月表复杂场景下对矿物的近距离,且不破坏赋存状态的高分辨率光谱实时探测,为破解与揭示月球起源与演化等科学难题提供了独特的新视角。

“月球矿物光谱分析仪特别具备了对月表羟基和水合物的检测能力。”徐睿透露,“针对嫦娥六号月球背面落月点的矿物分布特点,我们携手科学团队优选了全视场多光谱扫描的光谱设置,能更好适应月球背面采样区的科学探测。”

徐睿说,月球矿物光谱分析仪开机时正处月球的白天,根据月球日与地球日之间的换算,它工作的时间相当于地球上上午9时至中午12时,一开机就是40摄氏度的高温,到“中午”时气温逼近七八十摄氏度。这样的环境下作业,“防暑降温”必不可少,“除了热控措施外,大量的功夫花在了数据在不同温度下的校准,使其保持一致性。”

新民晚报记者 郜阳

【最新消息】嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞

今天上午7时38分,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,3000N发动机工作约6分钟后,成功将上升器送入预定环月轨道。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。

此前,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的智能快速采样,并按预定形式将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。

表取完成后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。

据悉,嫦娥六号着陆器配置的降落相机、全景相机、月壤结构探测仪、月球矿物光谱分析仪等多种有效载荷正常开机,按计划开展了科学探测,在月表形貌及矿物组分探测与研究、月球浅层结构探测等科学探测任务中发挥重要作用。

作者:郜阳
选稿:朱雯
知识产权、免责声明以及媒体合作联系
继续了解
知识产权声明

【知识产权声明】

除本司(指上海东方网股份有限公司)另行声明外,本司网页及客户端产品(以下简称“本网”),包括但不限于东方新闻、翱翔、东方头条等,所涉及的任何资料(包括但不限于文字、图标、图片、照片、音频、视频、图表、色彩组合、版面设计、商标、商号、域名等)的知识产权均属本司和资料提供者所有。未经本司书面许可,任何人不得复制、转载、摘编、修改、链接、镜像或以其他任何方式非法使用东方网的上述内容。对于有上述行为者,本司将保留追究其法律责任的权利。

东方网、东方新闻、翱翔,以上均为本司享有权利之合法商标,未经本司书面授权,任何单位或个人不得使用上述商标,或将上述商标用作网站、媒体名称等。

【免责声明】

1、凡本网注明来源“东方网”或“东方新闻”或带有东方网LOGO、水印的所有内容,包括但不限于文字、图片、音频视频,版权均属本司所有,任何媒体、网站或其他任何形式的法律实体和个人未经本司书面授权均不得转载、链接或以其他方式复制传播。与我司签订有关协议或已经获得本司书面授权许可的媒体、网站或其他任何形式的法律实体和个人,应在授权范围内使用,且必须注明来源“东方网”。其目的在于传递更多信息,并不意味着本司赞同其观点或认可其内容的真实性。如果其他媒体、网站或其他任何形式的法律实体和个人使用,必须保留本司注明的“稿件来源”,并自负全部法律责任。如擅自篡改为“稿件来源:东方网”,本司将依法追究责任。

2、擅自使用东方网名义转载不规范来源的信息、版权不明的资讯,或盗用东方网名义发布信息,设立媒体账号等,本司将依法追究其法律责任。

3、鉴于本网发布主体、发布稿件来源广泛,数量较多,如因作者联系方式不详或其他原因未能及时与著作权拥有者取得联系,或著作权人发现本网转载了其拥有著作权的作品时,请主动来函、来电与本司联系,或与本司授权的中国文字著作权协会联系,提供相关证明材料,我方将及时处理。
中国文字著作权协会联系方式:
联系人:赵洪波 唐亚静
地 址:北京西城区珠市口西大街120号太丰惠中大厦1027-1036室
联系电话:010-65978917
邮 箱:wenzhuxie@126.com

4、本网所有声明以及其修改权、更新权及最终解释权均属本司所有。

【媒体合作】

本司为尊重保护著作权,鼓励有益于社会主义精神文明、物质文明建设的作品的创作和传播,促进互联网良性发展,本着平等互惠、资源共享的原则,诚邀各类媒体、网站、单位、个人与本网建立友好的合作关系。
媒体合作、内容转载请联系
联系人:杨老师
联系电话:021-22899781