嫦娥六号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地,即将开始月背采样,有哪些突破?后续任务还面临哪些挑战?

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太空僧的回答

【最新更新:】经过3个半小时的准备工作后,相机环境拍照已经下传成功,10点钟已经进入采样流程,开始钻取工作。

大家想看着陆视频,我放上来了:

【8点更新】目前太阳能翼已打开,定向天线部署完毕,已捕获中继星并成功建立数传通道,目前正在测试用于环境感知和监控采样操作的相机,进行月壤采集前准备工作,正在等待传回的画面公布。

悠哉闯碧宇,翩然落广寒。

欧洲外媒猜测的消息是今天上午8点钟着陆,由于各方面条件都很良好,所以今天早上6时23分15.861秒我们就精准落月了。

嫦娥六号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地,即将开始月背采样,有哪些突破?后续任务还面临哪些挑战?

嫦娥六号着陆器和上升器组合体目前已经成功平稳着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。

这次落月,是完全依靠嫦娥6号自主执行的,通过图像自主判断月表落月点附近坡度等情况,地面没有干预,这次推力稳定性、导航和着陆缓冲都表现非常不错。

嫦娥六号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地,即将开始月背采样,有哪些突破?后续任务还面临哪些挑战?

这次的任务,是采集4斤的当地“土”特产,并带回地球。

嫦娥六号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地,即将开始月背采样,有哪些突破?后续任务还面临哪些挑战?
实际落月点比图中理论落点

太阳能翼正常展开、定向天线捕获中继星建立数传通道后,探测器还不能马上开始挖土,而是要先等待地面控制中心全面诊断探测器的状态数据和环境勘察数据,确保各项系统运转正常后,确定采样的路径,然后才开始启动采样程序。

接下来,会有一个48小时的窗口,其中有效采样时间在20个小时左右。探测器会用3.7米长的机械臂对着陆点周边区域展开表面较新鲜月壤的智能快速采集。除此之外,还会进一步进行2米以上的深度钻取作业,去采集包含更久远岁月信息的岩芯样本,实现多点多样化自动采样。

此次落月技术难在哪儿

这是中国第四次成功登月,第二次在月背着陆。

很多人似乎已经觉得嫦娥落月已经是“易如反掌”的事儿了。其实还是相当有难度的,只不过我们做得比较完美,没有纰漏,造成了一种手到擒来的错觉。

前面说过,这次落月是嫦娥6号自主控制的。由于嫦娥六号的落点在月背,落月过程地球不可见,所以我国有一套特有的“粗精接力避障”技术,这一方面靠的是五院502所研制的GNC[1]系统,让嫦娥六号知道“我在哪儿”、“我要去哪儿”和“我怎么去”三个信息,就像开车有导航一样,在下降过程中自主选择一个既符合着陆要求,又能满足上升器月面起飞条件的落点,能径直飘移至选定落点的正上方并开始垂直下降。

在下降过程中,着上组合体会有一次关键的100米处悬停,在100米之上用的是可见光避障,而100米之下就会用激光三维扫描精准拍照来识别坑啊石头啊这些障碍物,完成“精避障”动作,最终选定最终落点。就像我们泊车需要雷达一样,五院西安分院研发的微波测距测速敏感器会提供准确的下降信息,借助510所和529厂的着陆缓冲吸能机构,确保精准着陆,防止探测器在着陆月背时“摔倒”。

相比正面采样的五号,嫦娥6号走的月球逆行轨道会用掉更多的推进剂,所以得在落月精度和节省推进剂之间有一个平衡取舍,这在系统前期设计的时候就已经考虑到了。

另外,这次鹊桥二号中继星比鹊桥中继星离月表要近很多。鹊桥中继星最远达到了9万公里,而鹊桥二号远月点最远只有1.6万公里,使得通信速率和通信覆盖能力大幅提升,往返链路的最高码速率有了近10倍的提高,对地数据传输链路的最高码速率也有近百倍的提升,数据传输通道也从2路提升到了10路。

总之,探测器成功跨过充满挑战的“落月”难关,安全平稳落下是多部门紧密配合的结晶。

期待嫦娥6号任务能为人类对月球成因演化过程的探索贡献中国智慧。

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