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        月背珍寶“搭車(chē)”回家!航天科工技術(shù)產(chǎn)品保障“太空接力”
        發(fā)布時(shí)間:2024-06-07     信息來(lái)源: 人民日報、新華社、中國的航天、航天科工

          6614時(shí)48分,嫦娥六號上升器成功與軌道器和返回器組合體完成月球軌道的交會(huì )對接,并于15時(shí)24分將月球樣品容器安全轉移至返回器中。這是我國航天器繼嫦娥五號之后,第二次實(shí)現月球軌道交會(huì )對接。

        微波雷達再立新功

          中國航天科工集團有限公司自主研制的微波雷達再次牽起“太空紅線(xiàn)”,成功導引兩個(gè)航天器完美對接,功勛產(chǎn)品持續輸出“中國精度”。

          微波雷達由雷達和應答機兩部分組成,分別安裝在嫦娥六號探測器的軌道器和上升器上,用于軌道器和上升器之間相對位置的精確測量,持續穩定提供兩個(gè)航天器之間的相對運動(dòng)參數的高精度測量結果,并進(jìn)行雙向空空通信,引導兩個(gè)航天器調整飛行姿態(tài)最終實(shí)現交會(huì )對接。

          不同于地球軌道交會(huì )對接,在遙遠的月球軌道上,微波雷達是交會(huì )對接過(guò)程中遠距離測量的唯一手段,是保證對接成功的關(guān)鍵。月球軌道環(huán)境更為復雜,對產(chǎn)品性能要求更加苛刻。為了確保圓滿(mǎn)完成任務(wù),微波雷達在第二代產(chǎn)品的基礎上增加了測量通信一體化功能,并做了進(jìn)一步輕量化、小型化設計。微波雷達以其體積小、重量輕、工作空域大、全天候自主工作、發(fā)射功率低、作用距離遠、測量精度高、抗干擾能力強、測量通信一體化等技術(shù)優(yōu)勢,成為在對接過(guò)程中工作范圍最寬、發(fā)揮作用時(shí)間最長(cháng)的測量敏感器。

          繼嫦娥五號交會(huì )對接任務(wù),微波雷達再次在月球軌道開(kāi)展遠距離導引及相關(guān)試驗工作,為我國實(shí)施首次月背采樣返回任務(wù)提供了堅實(shí)的技術(shù)支撐。

        掌握“嫦娥”加速度的“慣測小分隊”

          由中國航天科工集團有限公司研制的高精度加速度計組合、石英撓性加速度計及I/F轉換電路組成的“慣測小分隊”,一路以穩定可靠的表現為嫦娥六號提供高精度加速度信息,為嫦娥六號的“月背征途”穩住速度。

          組合“隊長(cháng)”守護“太空握手”

          本次探月之旅中,交會(huì )對接階段主要實(shí)施加速度測量的高精度加速度計組合是這支“慣測小分隊”的“隊長(cháng)”。憑借高精度、高可靠性的優(yōu)異表現,它一路上幫助嫦娥六號穩住飛行速度,并扛起了交會(huì )對接階段精準測速的重任。

          此次任務(wù),組合“隊長(cháng)”主要承擔嫦娥六號在地月轉移、環(huán)月飛行、月球軌道交會(huì )對接和月地轉移階段的平動(dòng)加速度測量,以實(shí)現對探測器沿軌道飛行和交會(huì )對接過(guò)程中平穩、準確的機動(dòng)控制。

          研制團隊專(zhuān)家表示:“要實(shí)現自動(dòng)交會(huì )對接,需要以非常精確的控制來(lái)確保軌道器返回器組合體與上升器之間的相對速度盡可能小,而加速度反映的恰恰是速度變化的情況。相對于探測器升空過(guò)程中的最大加速度,交會(huì )對接時(shí)的加速度只有其百萬(wàn)分之一的量級,我們研制的高精度加速度計組合能夠精準測量這種極為微小的加速度?!?/span>

          據介紹,這已經(jīng)是該組合第四次陪伴“嫦娥”遠赴月宮。從嫦娥三號開(kāi)始,它就以完美的表現助力我國探月工程歷次任務(wù)圓滿(mǎn)成功。

          “金牌搭檔”保障全程加速度

          “小分隊”中的石英撓性加速度計和I/F轉換電路是一組“金牌搭檔”。在此次任務(wù)中,這對搭檔“承包”了嫦娥六號月宮之旅全程各關(guān)鍵階段的加速度測量任務(wù)——不僅在高精度加速度計組合產(chǎn)品中應用,還在著(zhù)陸上升組合體和返回器的IMU(慣性測量單元)中扮演關(guān)鍵角色。

          作為加速度測量的核心器件,這對“金牌搭檔”可謂是功勛卓著(zhù),曾先后多次助力載人航天工程及探月工程任務(wù)連戰連捷。

          石英撓性加速度計是敏感加速度的關(guān)鍵傳感器,I/F轉換電路則能夠將加速度計輸出的電流信號轉換為適合計算機處理的數字脈沖信號。由于在探測器的不同部位承擔的任務(wù)各不相同,研制團隊分別為加速度計配備了不同量程的I/F轉換電路?!靶盘栟D換的過(guò)程就像是用天平和砝碼給信號‘稱(chēng)重’,加速度變化量大則電流信號變化量也大,需要使用大的‘砝碼’?!?/span>I/F轉換電路主任設計師這樣比喻。

          在交會(huì )對接和軌道控制過(guò)程中,軌道器加速度的變化量不大,團隊采用小量程的轉換電路,能夠在同等條件下提供更高精度的加速度測量信息,以實(shí)現對探測器更加精準的速度控制。而在月球著(zhù)陸和返回再入階段,加速度變化量大,則采用“砝碼較大”的大量程轉換電路,滿(mǎn)足對加速度信息的完整覆蓋,確保嫦娥六號飛行全程的速度變化盡在掌握。(文/楊慶)

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