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嫦娥五號如何在月面順利“挖土”

【科技前沿】

光明日報記者 張蕾 光明日報通訊員 龐丹

2020年12月2日22時,經過約19小時的月面工作,嫦娥五號探測器順利完成我國首次月球表面自動采樣,並將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。

作為嫦娥五號探測任務的核心關鍵環節,月球表面自動采樣封裝頗為引人注目。在這個階段,嫦娥五號在選定區域著陸月面後,開始使出渾身解數采集月壤。為此,來自航天科技集團五院的設計師們採用表鑽結合、多點采樣的方式,精心設計了兩種“挖土”模式——鑽具鑽取和機械臂表取。

據研製團隊的工作人員介紹,首次月面采樣困難可不少:“首先,采樣裝置為全新研製,技術新、難度大,需要考慮飛行任務以及探測器的測控、光照條件、電源、熱控等各種約束;其次,采樣期間面臨月面高溫的工作環境,同時采樣任務時序緊張、機構動作多、不確定因素多;最後,著陸器著陸後不能移動,鑽取采樣裝置正下方的地面到底是鬆軟的土壤還是堅硬的岩石,都影響著采樣計劃。”

為確保首次月面采樣任務順利完成,嫦娥五號探測器研製團隊多措並舉,不僅對月面采樣過程進行聯合設計分析,確定先鑽後表、器地協同的工作程序,以及器上操作、地面測控和地面物理驗證魔幻三俠的飛控模式,而且設計了遙控、預編程和半自主三種工作模式,確保采樣過程的可靠性。

接下來,經月面起飛、月球軌道交會對接、月地轉移和再入回收等過程,嫦娥五號會將月球樣品帶回地球。

(光明日報北京12月3日電)

《光明日報》( 2020年12月04日 09版)

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