返回器组 完成交会对接!准备回家!( 二 )


首次跨越38万公里交会对接
微波雷达助嫦娥五号“太空牵手”
这次跨越38万公里的“太空牵手”,由中国航天科工集团有限公司研制的嫦娥五号交会对接微波雷达,作为探测器在月球轨道中远距离测量的唯一手段,成功引导嫦娥五号实现首次月球轨道无人交会对接。该对接技术是嫦娥五号任务中“四大关键技术”之一。
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嫦娥五号轨道交会对接微波雷达团队在产品出厂前进行状态检测。图片来源:中国航天科工集团
嫦娥五号交会对接微波雷达是一组成对产品,由雷达主机和应答机组成,分别安装在嫦娥五号探测器的轨道器和上升器上。当轨道器、上升器相距约100千米时,微波雷达开始工作,不断为导航控制分系统提供两个航天器之间的相对运动参数,并进行双向空空通信。两航天器根据雷达提供信号调整飞行姿态,直至轨道器上的对接机构捕获、锁定上升器。随后,上升器中的月壤样品和容器进行转移。
此外,装有对接用应答机的上升器在落月时难免形成扬尘,这些肉眼不可见的月尘干扰将会严重降低测角精度。为确保安全度过月球之旅,应答机上安装了特殊材料的防尘罩。“就像给‘千里眼’戴上了‘护目镜’,‘嫦娥’的这双‘千里眼’,就不会变成‘近视眼’,甚至‘全盲’。”中国航天科工集团二院25所青年设计师纪博已经是第二次参与交会对接任务,说起自己的产品,她自豪与兴奋地打起了比方。
微波雷达在保证交会对接测量“本职工作”的同时,还升级了航天器之间双向空空通信的“第二职业”。从雷达与应答机之间“一问一答”的传输方式,升级至轨道器与上升器之间的“沟通对话”,实现了遥控指令和遥测参数的双向传输。
“我们为这次交会对接打造的,不仅是‘千里眼’,还是‘顺风耳’,升级后的它更小巧、更强大、更可靠。” 25所交会对接微波雷达总工程师孙武说。
38万公里外稳住“嫦娥”速度,
全靠这支“惯测小分队”
在这次“太空牵手”中,由中国航天科工集团有限公司研制的高精度加速度计组合、石英挠性加速度计及I/F转换电路组成的“惯测小分队”,一路以稳定可靠的表现为“嫦娥五号”提供高精度加速度信息,为这次交会对接稳住速度。
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石英挠性加速度计生产现场 图片来源:中国航天科工集团
中国航天科工集团有关专家表示:“交会对接时的加速度,只有探测器升空过程中最大加速度的千万分之一量级,高精度加速度计组合能够实现微小加速度的精准测量。”换言之,有了这支“惯测小分队”的助力,这次38万公里外的 “太空牵手”才不会“擦肩而过”。
此次交会对接阶段,主要实施加速度测量的高精度加速度计组合是这支“惯测小分队”中的“队长”,这已经是它第三次陪伴“嫦娥”远赴月宫。为了能够给“嫦娥”提供高精度、高可靠的测量表现,组合采用了独特的冗余设计方案,任务可靠度可达0.999983,曾以完美的表现助力嫦娥三号、嫦娥四号任务圆满成功。
“惯测小分队”中的石英挠性加速度计和I/F转换电路是一组“金牌搭档”,在此次任务中,这对“金牌搭档”承包了嫦娥五号月宫之旅全程各关键阶段的加速度测量任务——不仅在高精度加速度计组合产品中应用,还在着陆上升组合体和返回器的IMU(惯性测量单元)中扮演关键角色。
在完成中国首次月球轨道交会对接、在轨样品转移后,下一步,嫦娥五号探测器携带月球“土特产”,重新投入地球的怀抱。

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