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三大秘笈保障玉兔美梦

2018-10-28 12:37:08

三大秘笈保障“玉兔”美梦

原标题:“玉兔号”进入月夜休眠三大秘笈保障“梦乡”

12月26日,“嫦娥三号”在广寒宫迎来了它的月夜。早上5点23分,在北京航天飞行控制中心的控制下,“玉兔号”月球车完成月夜模式设置,顺利进入月夜休眠。嫦娥三号着陆器也已于25日11点左右进入“梦乡”。

“广寒宫”这个称呼不是徒有虚名,它的寒冷能达到零下180摄氏度,同时,所谓“天上一日,地下一年”,虽然月亮上的一个夜晚,不会有地球上的半年那么久,但由于地球、月球自转周期的不同,一个月夜也相当于地球上的14天之多。

在这种情况下,如何为嫦娥三号保暖,确保仪器设备,尤其是确保巡视器“玉兔号”在14天后仍能正常运转,就成为“当务之急”。远在38万公里外的“玉兔号”究竟携带了那些制胜秘笈,能帮助它安然度过漫漫长夜?

秘笈1——理想休眠点

就像动物冬眠选择避风、朝阳的山洞,玉兔号也会在月面上寻找一个合适的向阳坡。这主要是为了确保在太阳重新升起后,玉兔号能够被顺利唤醒。

嫦娥三号巡视器总体主任设计师申振荣:所谓的姿态也是考虑到唤醒的时候,太阳光应该尽量从它的东边来,而且东边要照射到玉兔号的太阳翼,使巡视器获得能源,这样它才能够启动自主唤醒程序。

玉兔号的理想休眠地点,要满足“滚动、俯仰、偏航”这三个方向的姿态要求,除了车头要朝南稍偏东,车头高车尾低以外,更困难的是要求车体的左右侧倾在负2度到正1度之间。根据玉兔号传回的信息,在它行进的路线上没有找到完全符合月夜休眠点要求的地方。申振荣说,玉兔号就利用单侧车轮行进,人为“刨坑”的方式创造出理想的地点。

申振荣:有一头高一头低,把高的这一侧车轮进行原地转动,另一侧保持静止,这样可以把姿态调成需要的角度,就是俗称“刨坑”措施,这样不是就调整姿态就满足了整个过月夜对三个方向姿态的要求。

秘笈2——同位素电池

一般动物冬眠,都会狠狠大吃一顿,饱饱地去睡觉。“玉兔”也不例外,肚子里也是有货的——这就是同位素电池,利用核能来为“玉兔号”内部的设备保温。

申振荣:在这个过程应该是没有光照,那么玉兔号也就无处获得能量,为了解决这个问题,我们让它携带了一个同位素热源,这个热源实际上能够不断发热,再有我们在舱内也设计了两个阀,这两个阀打开以后,就可以把同位素热源发出来的热导到舱内,来提供月夜期间的保温所需要的能量。

申振荣所说的,就是“放射性同位素热源和两相流体回路技术”,嫦娥三号也是我国航天器首次使用这项技术。嫦娥三号探测器系统副总设计师张玉花说,同位素电池能将舱内温度提高到负50摄氏度以上,但对于机械设备仍然存在难度。

秘笈3——设备材料保温

类似动物冬眠在洞口放置一些树枝保暖一样,嫦娥三号也有自己的保暖材料。嫦娥三号巡视器总体主任设计师申振荣介绍,玉兔号月球车从北京时间今天凌晨2点左右开始状态设置,把不必要的设备收回到舱中。

申振荣:包括载荷这些都要关掉,包括一些舱外的设备也都把它关掉,这样能够使整个用电减少,再有还要进一步把舱外的一些像例如它的桅杆、云台,这上面上安装的相机都要收回舱内,便于月夜提供一个好的温度环境。

同时,玉兔号上的太阳能电池板,更会主动收拢,像被子一样盖在它的上方。

张玉花:到了晚上马上要进入黑夜了。有一个太阳翼它要能够收拢,像一个被子一样,盖在这个舱上,把它盖着,它就以静静的状态就全部断电。

张玉花表示,如果一切顺利,14天以后,当太阳再次照射到月球虹湾“嫦娥三号”着陆区域时,也就是1月11日,嫦娥三号将通过独特的“唤醒电路”自动启动,结束休眠,恢复各项功能:

张玉花:它自己觉得这点电我可以起来工作了,那它就是通过唤醒电路把自己唤醒,把电接通,把翻板再打开,过完这个月夜我们认为相当于就是100分。(张棉棉)

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稿源:人民

作者:

幸运六狮
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