嫦娥四号探月之旅!他们在保驾护航
发布时间:2019-01-11
出品:科普中国
制作:中国科学院上海分院 中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院上海天文台 中国科学院上海硅酸盐研究所 中国科学院上海光学精密机械研究所 中国科学院上海有机化学研究所 上海潜朗数码科技有限公司
监制:中国科学院计算机网络信息中心
 

 

  2019131026分,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯•卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。 

  随后,“嫦娥四号”着陆器与巡视器顺利分离,“玉兔二号”巡视器驶抵月球表面。110日,“玉兔二号”结束了“午休”被成功唤醒,继续展开对月球背面的巡视探测。 

  在此之前,这场前所未有的太空之旅已经渡过了三十多个日夜。 

  在这场长达38万公里的征途中,为了让嫦娥四号克服着陆环境带来的严峻挑战,来自中国科学院上海分院的科学家们,从里到外、从上到下,为嫦娥四号研发了一系列的科学法宝,为探月之旅保驾护航! 

图:中国科学院上海分院六个院所为嫦娥四号装备“五大法宝” 

  1. 能调控温度的“衣服”:高温抗氧化涂层、无机热控涂层&有机热控涂层 

  嫦娥四号需要经历多次变轨才能到达月球表面,为了在极端环境下正常变轨,嫦娥四号的多台姿控“发动机”涂覆了硅酸盐所特制的高温抗氧化涂层。 

图:在太空的极端环境下,涂层是让仪器保持正常工作的好方法 

  同时,为了保证嫦娥四号的多个载荷在极端空间环境下能正常运转,中国科学院上海硅酸盐研究所和中国科学院上海有机化学研究所为其准备了能调控温度的衣服——无机热控涂层&有机热控涂层,可谓是特制的隔热控温的超级披风。 

图:嫦娥四号探测器身披“超级披风”,将在月球背面开展科学探测 

    

  2. 导航法宝:中继星 

图:当嫦娥四号位于月球背面时,无法和地球直接通信,必须在“鹊桥”中继星的帮助下 

  装载有伞状抛物面天线、测控天线和数传天线的中继星,能准确标记出嫦娥四号奔向月球的轨道,防止它“迷路走丢” 

    

  3. 高精度定位刻度尺:VLBI测轨分系统 

图:VLBI测轨分系统精确标记嫦娥“轨迹”变化 

    

  在着陆之前,中国科学院上海天文台研制的VLBI测轨分系统将精确的标记出嫦娥四号每一次“优雅的转身”和“前进的步伐”,有效提高了快速定轨精度,为任务的圆满完成做出了重要贡献。 

    

  4. “激光尺”与“3D眼镜”:激光测距敏感器与激光三维成像敏感器 

图:由“激光兄弟连”推出的激光测距敏感器 

  嫦娥四号飞入月球表面30公里轨道以后,由中国科学院上海技术物理研究所与上海光学机械精密研究所这支王牌“激光兄弟连”研制的激光测距敏感器开始工作,在不断测量着陆器与月面的距离。 

  到了离月面100米的悬停点时,这趟38万公里的“奔月马拉松”进入最紧张的冲刺阶段。 

图:嫦娥四号装备的“3D眼睛”—激光三维成像敏感器 

  嫦娥四号启动中国科学院上海技术物理研究所研制的激光三维成像敏感器,仿佛戴上“3D眼镜”,能够对月面实施瞬间高精度三维成像,主动避开障碍物或者凹坑,保障着陆器平稳着陆。 

    

  5. 巡视器的“彩色”眼镜:红外成像光谱仪 

图:嫦娥四号携带的红外成像光谱仪 

  当嫦娥四号的巡视器抵达月球上的科学考察点时,由中国科学院上海技术物理研究所研制的红外成像光谱仪会开始择机工作,获取月表指定位置的精细光谱信息,为月面巡视区矿物组成分析提供科学探测数据。 

  这场探月的征途,伴随着在月背的顺利着陆,嫦娥四号已经迈出了历史性的一步。让我们一起祝福嫦娥四号在月背的科学探测顺利开展,致敬为嫦娥四号迈出的每一步默默奉献的科学家们,期待嫦娥四号为人类探索月球的新篇章贡献力量! 

    

  (本文中标明来源的图片均已获得授权)

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