央广网北京6月7日消息(总台记者张棉棉)据中央广播电视总台中国之声《新闻纵横》报道,记者从国家航天局获悉,6月6日14时48分,嫦娥六号上升器成功与轨道器和返回器组合体完成月球轨道的交会对接,并于15时24分将月球样品容器安全转移至返回器中。这是我国航天器继嫦娥五号之后,第二次实现月球轨道交会对接。

这是我国航天器继嫦娥五号之后,第二次实现月球轨道交会对接,之后嫦娥六号就要回家啦!本次任务如何完成?和嫦娥五号任务在月球轨道的交会对接相比,这一次又有哪些不同?

 

6日15时24分,装载着珍贵月球背面样品的容器从嫦娥六号上升器被安全转移至返回器中。国家航天局探月与航天工程中心主管胡浩德说,这意味着嫦娥六号回家的脚步更近了。

胡浩德表示:“交会对接、样品转移都是按照之前拟定计划实施的,整个过程非常完美,意味着非常关键的一个环节已经完成了,也寓意着目前整个任务的大部分关键环节也已经完成。”

嫦娥六号探测器由轨道器、返回器、着陆器和上升器组成。嫦娥六号上升器自6月4日上午从月球背面起飞进入环月飞行轨道后,先后进行了4次轨道调整,上升器位于轨道器和返回器组合体前方约50公里,上方约10公里位置时,轨道器和返回器组合体通过近程自主控制逐步靠近上升器,完成轨道交会。轨道器配置的3套K形抱爪对准上升器连接面的3根连杆,通过将抱爪收紧实现两器紧密连接,精准完成交会对接并进行样品转移。中国航天科技集团乔德治将交会对接过程中,上升器和轨返组合体比喻为在两个跑道上跑的运动员。

“一个在内道跑,一个在外道跑,也就是轨道器在内道,上升器在外道,这样它会在我们的控制下按照轨迹逐步接近上升器,经历若干个停泊点,包括刚才看到的5公里停泊点、1000米停泊点、100米停泊点,一步一步逐步接近。我们在每个停泊点都做状态检查和监视,然后决定它是否继续进行交会。最终它在最后100米,采用平移靠拢渐进的过程,直至接近到上升器的机构可以被抓捕的范围,我们会向抱爪机构发出指令,抓捕上升器上的对接杆,最后完成对接抓捕和拉紧。”乔德治说。

嫦娥六号上升器的一个主要功能是存储、运送月球样品,并携带着月球样品完成与轨道器和返回器组合体(轨返组合体)交会对接、样品转移。如果说,上升器的作用像一架“航天飞机”,那么,在交会对接完成后,轨返组合体的作用就像是一辆返回地球的太空巴士。

也就是说,嫦娥六号上升器与轨返组合体交会对接成功,相当于月球样品坐进了返回地球的太空巴士中。但小小的上升器和大大的轨返组合体要在月球上方在无人的情况下完成交会对接难度实在不小。中国航天科技集团李天义介绍,整个交会对接最大的难点应该首先是要控得稳,也就是整个交会对接过程控制要非常平稳,其次是要对得准,就是把上升器和轨返组合体能够精准的交会对接在一起。

李天义表示:“技术难点主要是对接精度,还有捕获的实时性要求很高,因为如果在一秒之内抓不到,那两个器碰撞就有可能姿态偏掉了,整个对接任务就失败了。为此我们做了大量的地面实验,包括打靶实验,确保对接和转移可靠。”

虽然嫦娥六号和嫦娥五号是同一批次的探测器产品,但是嫦娥六号任务中的交会对接却要面对一些新的挑战和新难点,比如在2017年的时候,差不多嫦娥六号探测器已经完成了产品的生产装配测试,但是因为嫦娥六号瞄准的是2024年发射窗口,这也就意味着探测器经历了7年左右的相对长期贮存的状态,这种长期贮存对电子产品来说是一个必须迈过的“坎”。

同时,因为这次嫦娥六号在交会对接阶段地面站可见测控弧段期间,刚好处在阴影区,这对电源系统也是一个考验。据介绍,上升器从月背起飞,进入环月飞行轨道后,每绕月球一圈,就会经历约四十分钟的阴影区,而这一次,恰好在对接前的十几分钟,就处于阴影区,因此,相比嫦娥五号时交会对接在阳照区,嫦娥六号任务需要面对的问题更为复杂。

中国航天科技集团傅丽佳说:“从任务层面上讲,基本上是相当的,因为针对阴影区的风险,我们都经过评估,它都是可以消除的,一是温度,另外一个是对整个过程的监视。阴影区看不到,需要另外再补光,来进行一些补偿。”

和嫦娥五号在阳照区交会对接不同,最后时段在阴影区交会对接的另一个问题在于,传回的图像能否清晰?能否进行进一步分析判断?李天义的答案是,红外摄像头和可见光摄像头丝滑切换,最终保证了清晰漂亮的图片顺利传回。

“主要是光照条件,我们交会对接的一些图像要下传,嫦娥五号用可见光相机进行拍照,这次是通过红外相机。两个器交会过程中,有些图像要下传,跟五号是不一样的。我们有两个镜头,一个是红外镜头,一个是可见光镜头,两个同时拍,组织图像下传的时候是可以点播的,实时下传,我们选模式。”李天义说。

还有一个问题是,在月背进行采样就必须要使用中继星进行中继通信,这导致嫦娥六号任务的时间由原来嫦娥五号时的23天现在延长到53天左右,整个时间变长了也要相应的调整能源平衡,此外,在轨道器上,现在嫦娥六号比嫦娥五号多搭载了一个巴基斯坦立方星,立方星主要的任务就是拍摄月球和地球的照片,这样就又多了一项内容——需要给立方星进行供电,用电的地方这么多会不会影响整个任务?嫦娥六号已经用自己最出色的表现告诉大家,没问题!怎么做到的?中国航天科技集团刘志强告诉记者,秘诀在于前期策略上的优化。

刘志强说:“这个时候我们要做很多策略上的调整,比方哪些设备要用电,哪些设备不能用电,要保证整器的一个能源平衡,我们基本上算下来是没有任何问题的。要保证它安全,就不能在阴影区交会对接时,电池放电深度过高,主要是做了这样一些策略上的优化。”

目前,轨返组合体和上升器已经运行在月球轨道上,着陆器将永久地停留在月球背面。

北京航天飞行控制中心郝大功说:“后续轨返组合体,会携带现在的样品与上升器进行分离。经过月地入射,还有月地转移过程再入和回收,然后将样品顺利带回地球。”

编辑:吴海波
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