“嫦五”中的陕西智慧 - 头条 - 今日资讯

“嫦五”中的陕西智慧

来源:群众新闻网 作者:  浏览次数:907  时间:2020-11-29 22:06:07

西安光机所

西安光学精密机械研究所月球与深空探测技术研究室研制的全景相机将为采样区月表形貌和月面国旗成像提供核心技术支撑。

该所研制的全景相机安装在相机指向机构上,由相距一定距离的两个相机组成,通过类似“人眼”的探测原理可以实现对目标的立体成像,依靠指向机构的左右旋转和上下俯仰,实现大视场和上下大范围的全景探测,再通过图像拼接及立体反演,可得到采样区全景立体图像。当采样机构工作时,全景相机还可以对采样过程进行拍照和摄像,同时和其他载荷互相配合,共同实现采样区域现场就位探测的科学目标。

嫦娥五号全景相机针对月面高温进行了适应性设计,其工作温度上限提高了10℃。全景相机转台在整个飞行过程中要经历约±100℃的温度变化,且保证一定的指向精度。

据介绍,西安光机所空间光学技术研究室承担了研制嫦娥五号远摄相机和表取采样装置图像处理单元任务,是采样与封装分系统的重要组成部分。远摄相机安装在着陆器月球表面采样机械臂上,对月球表面采样机械臂子系统着陆器外执行部分的工作区域、月样倾斜过程、初级封装容器填充等进行监视;通过视觉测量为表面采样机械臂子系统控制采样器向初级封装容器内准确倾斜月样、采样器准确夹持初级封装容器、采样器将初级封装容器准确放入密封封装装置提供精确的位置和姿态信息。

航天四院

中国航天科技集团第四研究院(以下简称航天四院)为长征五号遥五运载火箭系统提供了正推火箭、消氢点火装置、碳碳密封环等产品,为嫦娥五号探测器提供了表采机械臂关节电机组件、电磁推力器组件和特种压力传感器,确保了发射任务圆满成功。这些神秘的“法宝”个头小、不起眼,但在护航中功不可没。

长征五号遥五运载火箭采用氢氧发动机,在点火前向发射平台周围环境排放大量低温氢气。当氢气与空气混合浓度达到一定范围时,遇到静电或明火就会产生爆炸或爆轰,导致一系列严重后果。为消除火箭发射前的大量低温氢气,彻底排除发射前的安全隐患,航天四院下属42所专门研制了消氢点火装置。该装置安装在发射平台上,能在火箭氢氧发动机工作前的2至3秒内,利用喷射的高温、高速燃气金属粒子流,将火箭发射前排出的大量氢气在其未达到可爆炸最低浓度前先行消除,确保运载火箭发射的安全性。

航天四院下属43所研制的高强耐磨低渗透碳碳密封环,用于长征五号遥五运载火箭的8台120吨液氧煤油发动机氧泵二级端面密封,达到了高强度、高硬度、耐冲击等特殊指标要求,为火箭发动机提供了安全保障。

航天五院西安分院

中国航天科技集团第五研究院西安分院(以下简称西安分院)为“嫦五”研制了微波测距测速敏感器、测控天线、数传子系统以及交会对接微波雷达。

在距离地球38万公里之外,要让“嫦五”与地面建立顺畅的联系,就要依靠西安分院研制的测控天线。设计人员要求天线在旋转180度范围内没有遮挡,同时针对落月过程中的羽流影响等因素,进行了天线机、电、热一体化设计,确保了测控天线能够在落月、月尘以及月球表面极端苛刻的环境下正常工作。

在“嫦五”抵达月球轨道后,能否安全着陆是关键一步。西安分院为“嫦五”研制的微波测距测速敏感器相当于在着陆器上安装了一部“泊车雷达”。这部“雷达”在着陆器距离月球表面15公里时开始工作,主要任务是测量着陆器与月球表面的距离以及着陆器下降速度,并快速向上升器的制导、导航与控制分系统(GNC分系统)提供速度和距离信息,以便着陆器判断降落的落点和速度。

探月之旅,拍照必不可少。“嫦五”所携相机拍摄的照片要及时传回地面,离不开西安分院为“嫦五”研制的数传子系统。在着陆器准备在月球表面着陆的时候,数传子系统就开始工作,会将安装在着陆器上的相机拍摄的着陆画面以及数据信息实时传回地面,以便地面对落月信息进行及时判断。

西安交大

直接影响“嫦五”自主采样任务成败的表取采样视觉信息处理系统,由西安交大人工智能学院郑南宁院士指导下的视觉信息处理与应用国家工程实验室空间视觉团队完成。此次承担月表采样任务的组合体为着陆器和上升器的组合体,由着陆器搭载着上升器降落在月球正面的吕姆克山脉附近,并由着陆器上安装的“岩心钻探机”和“机械臂”等多样化采样工具完成月岩和月壤的自动采样,而后送至上升器的器具中封装保存。西安交大团队负责这一重要环节——通过表取采样视觉信息处理系统引导机械臂进行自主采样并确保效率和精确度,还要将采样过程中的图像压缩传送回来,供地面工作人员进行精准研究和分析。

时代导航

时代导航公司生产的2台微波开关参与到嫦娥五号探测器的配套环节,用于测距测速敏感器,可以控制飞行器与月球表面的距离,实现嫦娥五号月球着陆器在月球表面软着陆,是本次月球着陆器中的重要设备。据介绍,微波开关是航天器有效载荷中的核心产品,主要功能是通过脉冲指令信号的驱动,带动射频通道的切换,从而实现射频信号及指令信息的切换传输。

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