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嫦娥四号成功着陆月球背面
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    昨天上午10时26分,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区。这是人类探测器首次月背软着陆。

    11时40分,通过“鹊桥”中继星,嫦娥四号传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱。

    此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆,首次月背与地球的中继通信,开启了人类月球探测新篇章。

    “大脚掌”确保着陆安全

    从几十公里的高度着陆月面,瞬间冲击力巨大。嫦娥四号探测器能够经受住最后“一落”,安全着陆月面,强健着陆腿中的“大脚掌”功不可没。

    嫦娥四号探测器体型巨大,重量超过一吨,着陆缓冲机构,即着陆腿,能够通过缓冲功能,将探测器在着陆月面瞬间产生的冲击有效吸收,防止巨大的冲击力对探测器及安装的重要仪器设备造成损伤。为此,中国航天科技集团五院的工艺人员与设计人员在着陆腿里特别配备了“大脚掌”和“主副腿”。

    “‘大脚掌’是与月球表面直接接触的部位,看上去像一个大脸盆,直径差不多是普通人脚长的两倍。”专家表示,这种盆状结构可以更好地防止探测器在着陆月面时翻倒。工艺人员与设计人员经历了成千上万次试验,进行了上万件材料的筛选,最终敲定了工艺方案。“大脚掌”内部使用了一种蜂窝状材料,并在中央埋藏了一个特别的金属结构,像足弓一样,能够将冲击力有效分散开。“足弓”内部还填充有更加致密的缓冲材料,能够有效吸收冲击能量,起到更好的缓冲作用。

    每条着陆腿都包含一个主腿和两个副腿。着陆前,副腿推着主腿向外侧展开到规定角度并锁定。着陆时,主腿是主要支撑结构,负责传递、吸收各种冲击力,副腿也会辅助主腿缓冲巨大的冲击力,使探测器落月更稳定、安全。

    专家介绍,主腿和副腿的外壳均是又长又薄的圆筒,设计师优选了高强度的铝合金材料,既能减轻着陆腿重量,又能确保圆筒的强度。主腿、副腿的尺寸有很高的精度要求。圆筒中同样填充有缓冲蜂窝材料,以保证着陆腿的缓冲效果。

    四台相机“直播”探秘月背

    嫦娥四号上还跟着“媒体团”,四台相机将“直播”月背探秘。

    四台相机,包括三台监视相机和一台降落相机,由中国航天科技集团五院研发。

    “降落相机采集探测器的落月区域图像,尤其是对月球背面成像,对探测器落月区域的科学研究具有重大意义。”科研人员告诉记者,嫦娥四号着陆器降落在月球背面的艾特肯盆地,这个盆地是月球上规模最大、最古老的撞击盆地,对它的研究有可能揭示下月壳甚至上月幔的物质状况,是研究月球深部物质组成的重要窗口。

    降落相机安置于着陆器的底部舱内,在着陆器降落过程中,降落相机以较高的帧频进行拍照,获得大量月球表面信息,反映月球表面地貌特征和区域地质情况。降落相机光学图像可获得与人的视觉习惯相近的月面景观,其所传送的图片可生动如实地描述着陆器降落的全过程。

    监视相机共有三台,主要任务是对巡视器与着陆器的释放分离过程进行全程监视,实现两器解锁、巡视器驶离连接支架、脐带电缆脱离、行驶至转移机构、释放分离等关键过程的监测,提高探测器系统月表活动的展示度。

    五星红旗登月的秘密

    嫦娥四号着陆时,其表面的五星红旗十分醒目。为让五星红旗在月球闪耀,科研人员付出了不懈的努力。

    航天科技集团五院嫦娥四号月球探测器国旗研制人员介绍,为了给国旗找到合适的附着区域,研制人员和图像与信息处理的有关专家进行了上百次模拟演练,几乎试遍了卫星上每一个可用的区域。最终,在巡视器和着陆器上分别找准了相应的位置,采用背胶与铆钉相结合的方法,确保五星红旗牢牢附着在卫星表面。

    常见的国旗一般由化学纤维织物、丝绸、棉布等纺织品制作,探测器上的国旗是由一种叫聚酰亚胺的有机高分子薄膜材料制作的。研制人员解释,月表温度最低在-180℃以下,最高在130℃以上,温差达到300℃以上。“月表环境和地面环境完全不同,对材料有很强的破坏作用,探测器上的国旗采用的聚酰亚胺材料,能够有效抵御恶劣的月表环境。”

    国旗制作有严格的标准,研制团队采用标准色卡和图表灰度卡严格对比、反复调试,与国标达成一致。“我们特别委托研制了一套高精度的丝网印刷设备,专门给国旗上色,经过多轮试验,印制出的五星红旗比镜面还光滑,达到预期的研制效果。”科研人员说。

    最新进展

    玉兔二号驶抵月背

    据新华社北京1月3日电 1月3日晚间,嫦娥四号着陆器与巡视器成功分离,玉兔二号巡视器(即月球车)顺利驶抵月背表面。着陆器上监视相机拍摄了玉兔二号在月背留下第一道痕迹的影像图,并由“鹊桥”中继星传回地面。

    嫦娥四号探测器1月3日成功落月后,工作人员按计划开展了着陆器与巡视器分离各项准备工作,对“鹊桥”中继星状态、着陆点环境参数、设备状态、太阳入射角度等两器分离的实施条件,进行了最终检查确认。

    15时7分,工作人员在北京航天飞行控制中心通过“鹊桥”中继星向嫦娥四号发送指令,两器分离开始。

    飞控大厅大屏幕上,嫦娥四号着陆器矗立月面,太阳翼呈展开状态。转移机构正常解锁,在着陆器与月面间搭起一架斜梯,巡视器沿斜梯缓缓走向月面。22时22分,巡视器踏上月球表面,玉兔二号在月背留下第一道印迹。

    北京日报


    
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