嫦娥六号发射窗口有何特殊设计?4次变轨难点在哪?专家揭秘
探月工程四期嫦娥六号任务计划于今天17时至18时实施发射任务,首选发射窗口瞄准17时27分。
想要让嫦娥六号更精准地到达预定轨道,发射的时间和轨道非常重要。为了应对不可预知的特殊情况,科研人员为本次发射设计了多个最优轨道。
与发射近地轨道航天器不同,由于地月相对位置不断变化,一旦在发射窗口内不能实施发射,嫦娥六号的奔月计划就会受到影响。为了让嫦娥六号有最佳入轨状态,火箭团队用上了“窄窗口多轨道”发射技术。
中国航天科技集团 王子瑜:着重要考虑的一点就是月球与地球之间的相对的位置关系。以某一个时刻,准时、准点点火升空,这样能实现运载能力的最优。基于这样的考虑,把50分钟的窗口划分成了多个相对比较窄的窗口期,在每一个窄窗口之内,设计一条最适应当前发射窗口的轨道,极大提升发射的可靠性。
“窄窗口多轨道”发射 确保精准入轨
同时,嫦娥六号探测器需要进入近地点200公里、远地点41万公里的地月转移轨道,为了让嫦娥六号奔月路上少用点“力气”,入轨精度也要求极高。
中国航天科技集团 朱海洋:对于火箭来说,我们主要是把它送到LTO(地月转移轨道)交班点。在发射场射前的一些流程协调方面,也围绕窄窗口多弹道的技术开展了协调和演练。入轨精度越高,对于嫦娥六号它的调姿,包括定向、轨道的抬升、变轨,它自己推进剂会消耗比较少。
上升器月背起飞后 将经历4次变轨
此次任务,嫦娥六号将在月球获得不同层面和深度的样品,并在月球背面同步开展科学探测,采集月球背面的月壤返回。这将是人类首次开展月球背面取样。
在完成月背采样之后,上升器会携带月壤从月球背面起飞,去和“轨返组合体”对接,专家介绍,其中难点就是“要控得稳”。
中国航天科技集团 逯运通:交会对接大概是两个过程。上升器起飞之后,它要进行4次轨道机动,去到达它预定的轨道。然后轨返组合体来去追上升器,逐渐平稳靠近,最后实现交会对接。交会对接之后,将月球样品从上升器转移到返回器,最大的难点就是要控得稳。
与常规交会对接机构不同,嫦娥六号的对接机构必须做到小而精,同时,还要具备样品容器捕获、自动转移功能。因此,科研人员在嫦娥六号上采用了抱爪式对接机构,通过增加连杆棘爪式转移机构,实现了对接与自动转移功能的一体化。就像我们手握棍子的动作,两个方向一用力,就可以把棍子牢牢地握在手中。
嫦娥六号任务工程总体发射场工程技术组组长 胡震宇:交会对接技术是一项关键技术,在嫦娥五号任务中我们实现了环月轨道的无人交会,交会对接与样品转移。嫦娥六号月背采样返回的任务中,仍使用该项技术。技术的进步是永无止境的,自动交会对接技术也会进步,比如在轻量化方面可以设计得更轻巧,在对接自动化方面也会做得更智能。
(总台央视记者 王琰 崔霞 李宁 吴天白 杨潇 )