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嫦娥六号成功着陆,将实施人类首次月背采样返回!落月是怎么落的?如何选择着陆地点?

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每经编辑 毕陆名

据新华社消息,6月2日,嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。

图片来源:央视新闻

据央视军事报道,6月2日6时9分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体开始实施动力下降,7500牛变推力主发动机开机。其间,组合体进行快速姿态调整,逐渐接近月表。此后通过视觉自主避障系统进行障碍自动检测,利用可见光相机根据月面明暗选择大致安全点,在安全点上方100米处悬停,利用激光三维扫描进行精确拍照以检测月面障碍,最终选定着陆点,开始缓速垂直下降,即将到达月面时发动机关闭,利用缓冲系统保障组合体以自由落体方式到达月面,最终平稳着陆于月球背面南极-艾特肯盆地。

图片来源:视频截图

嫦娥六号任务实施人类首次月背采样返回,工程创新多,风险高,难度大,相比2020年实现月球正面采样返回的嫦娥五号任务,嫦娥六号任务突破了月球逆行轨道设计与控制技术,并将在鹊桥二号中继星的支持下,完成月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术节点。

嫦娥六号着陆器携带的有效载荷将按计划工作,开展科学探测任务。嫦娥六号任务国际载荷中欧空局月表负离子分析仪、法国月球氡气探测仪即将开机工作,意大利激光角反射器完成部署。

嫦娥六号探测器自2024年5月3日发射入轨以来,先后经历了地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降等过程。嫦娥六号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成。5月30日着陆器与上升器组合体和轨道器与返回器组合体实现在轨分离。着陆器与上升器组合体成功着陆后,着陆器将通过鹊桥二号中继星,在地面控制下,进行太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作,此后正式开始持续约2天的月背采样工作,通过钻具钻取和机械臂表取两种方式分别采集月壤样品和月表岩石,实现多点、多样化自动采样。同时将开展月球背面着陆区的现场调查分析、月壤结构分析等科学探测,深化月球成因和演化历史的研究。

成功着陆月球,是嫦娥六号采样返回的关键一步。在地外天体实现软着陆肯定不是一件容易的事,那么嫦娥六号落月是怎么落的?一共分几步?

另据央视新闻报道,嫦娥六号在落月前,首先要进行组合体分离。由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成的四器组合体要先分离成两部分,轨道器和返回器组成的轨返组合体继续留在月球轨道上飞行,着陆器和上升器组成的着上组合体分离后将着陆月球,开展后续采样任务。

图片来源:视频截图

中国航天科技集团黄昊:分离到着陆下降过程,首先是一个降轨(变轨),从200公里轨道下降到200×15公里的轨道。在这个轨道上其实也还是存在一些风险的,首先是精准的控制过程,然后是达到预定的一个轨道。

不同于地球着陆,月球上没有大气,无法通过降落伞风阻减速,因此着上组合体只能通过发动机的反推力来实现减速。下降到预定的轨道后,着上组合体的7500牛变推力发动机距离月面约15公里处开机,在减速下降的过程中不断调整自己的姿态,直至到达预选着陆区上空,随后进行降落,整个下降过程大约需要经历15分钟。

中国航天科技集团黄昊:在15分钟之内,需要将探测器由相对月球1.6公里每秒这样一个速度,迅速降到0(公里每秒)的状态,就需要消耗大量的推进剂,基本上探测器的重量的一半,都要消耗在整个动力下降过程当中。

着上组合体在减速降落的过程中,还会自主控制进行粗避障和精避障,在距离月表高度大约100米后开始缓速下降,经过悬停避障后,关闭发动机,着上组合体自由落体,完成软着陆。

嫦娥六号着上组合体着陆月球的过程非常复杂,并且充满了不确定性,难度系数非常大。那么在这么复杂的过程中,嫦娥六号是怎么判断自己具体要着陆在哪的呢?

嫦娥六号着上组合体携带了许多敏感器,这些敏感器就像是探测器的眼睛和耳朵,他们通过光学、微波等方式自动判断具体的着陆地点。

降落的过程时间很短,着上组合体携带的燃料也有限,面对预选着陆区复杂的地形环境,需要快速灵活反应,因此地面的工作人员不会实时操作它具体降落到哪里,着上组合体会结合多种敏感器的数据,对数据进行融合后,来自主判断具体的着陆位置。

每日经济新闻综合新华社、央视军事、央视新闻

封面图片来源:视频截图