故障后自主喚醒 其病因或為月塵
“玉兔”如何康復(fù)讓人牽掛
嫦娥三號自發(fā)射升空以來,一路牽動著國人的心,尤其月球車玉兔號在進入第二個月夜休眠前,出現(xiàn)了機構(gòu)控制異常情況,甚至“可能熬不過這個月夜了。”然而,近日國防科工局正式發(fā)布月球車受光照成功自主喚醒的消息,增強了人們對“玉兔”號的信心。目前,地面控制中心和各測控站數(shù)據(jù)接收及處理正常,有關(guān)方面仍在組織開展深入分析和地面試驗驗證,繼續(xù)對月球車進行排故。
劫后余波 問題猶在
“玉兔”號月球車出現(xiàn)異常的消息公布后,得到了很多祝福與鼓勵,但同時人們對故障原因也有眾多猜測。
“由于月球的自轉(zhuǎn)軸與黃道面夾角很小,月面地形對溫度的影響更大,某些方面的環(huán)境比火星更為惡劣!敝袊教炜乒ぜ瘓F二院研究員楊宇光說,在“玉兔”登月之前,世界上僅有蘇聯(lián)成功開展過無人月球車的探測活動,人類對于輻射、月塵、溫差等月面環(huán)境因素的認知仍然非常有限。他表示:“嫦娥三號作為我國航天最復(fù)雜、難度最大的任務(wù)之一,出現(xiàn)意外是正常的!眹獾奶綔y活動表明,即使在成功登陸地外天體之后,嚴(yán)峻的環(huán)境仍然可能讓探測器陷入通信中斷、方向迷失、車體無法動彈等困境。
中國航天科技集團五院航天專家龐之浩表示,復(fù)雜的月面環(huán)境往往是導(dǎo)致月球探測器出現(xiàn)異常的主要原因。他說,月球車行走時更容易帶起大量月壤細粒,形成月塵。月塵可能進入甚至覆蓋月球車所載儀器設(shè)備,一旦附著很難清除,并可能引發(fā)很多故障,包括機械結(jié)構(gòu)卡死、密封機構(gòu)失效、光學(xué)系統(tǒng)靈敏度下降等。此外,強烈的電磁輻射可能破壞電子遙控系統(tǒng),這對接收系統(tǒng)的最大接收功率提出了相當(dāng)高的要求。
探月工程新聞發(fā)言人裴照宇說,目前“玉兔”號雖然已經(jīng)被喚醒,但是問題仍然存在。機構(gòu)控制異常的故障仍在分析排查中,要想讓它重新在月球上活蹦亂跳看來還需要一番努力,“畢竟正如我們經(jīng)常說的,探月是人類最尖端的科技,永遠一帆風(fēng)順也是不可能的,但是每一次成功和失敗都能讓我們對宇宙更加敬畏!
酣睡了18天的“玉兔”突然“起床”,在給人驚喜之余,也帶來了自主喚醒的疑問與憂慮。
月面生存 絕技在身
天上一日,地下一年。月球上,由于自轉(zhuǎn)周期與地球不同,一個月夜的時長相當(dāng)于地球的14天多一點。晝夜溫差極大,月夜的溫度可達到零下180攝氏度!坝裢锰枴睓C構(gòu)控制出現(xiàn)異常之后,要在月球無光照的環(huán)境下安全度過長夜,不僅要開源,也要節(jié)流。重要的措施是巡視器在月夜要切斷相關(guān)儀器的電源,減少不必要的開機耗電。同時也要增加能量來源,比如使用太陽能電池板與鋰離子蓄電池組合,將月球上白天“收集”到的太陽能儲存起來。在擁有足夠的能量供應(yīng)后,“玉兔”巡視器要想實現(xiàn)月面生存還需要有完善的休眠機制。它的休眠程序與太陽高度角有關(guān),在此過程中太陽能電池板、蓄電池單元、電源開關(guān)等需要在地面指令和控制器的協(xié)調(diào)下完成休眠動作。
月夜期間,嫦娥三號著陸器和“玉兔”號月球車處于斷電關(guān)機狀態(tài),與地面聯(lián)系中斷。月夜結(jié)束后,太陽從月球東邊冉冉升起,陽光照射在月球車太陽翼的電池片上,產(chǎn)生電流,就像生物鐘一樣,能夠保證“玉兔”準(zhǔn)時醒過來。月球車上綜合電子、測控等設(shè)備陸續(xù)加電到一定值,接通開關(guān)。測控線路傳輸信號到地面,科研人員再從地向月發(fā)送信號,設(shè)置它的工作狀態(tài)。
“玉兔”故障后的蘇醒自然使人們關(guān)心它是否會“痊愈”。裴照宇表示,月球車已全面喚醒,恢復(fù)到休眠前正常的信號接收狀態(tài),但其故障原因仍在分析排查中。他說,“玉兔是以非正常狀態(tài)進入睡眠的,我們原來擔(dān)心它無法承受月夜極低溫度,但它活過來了!它起碼還活著,就有救過來的可能性”。
“玉兔”帶我們坐了一場由悲到喜的“情感過山車”,它接下來在“廣寒宮”的工作情況仍引人關(guān)注。
帶病工作 盡心盡力
月球車的設(shè)計壽命是3個月,這就意味著,它在月球至少要經(jīng)歷3次月夜休眠和再喚醒。在此前兩個月晝工作期間,月球車搭載的4臺有效載荷相繼開機,在多個探測點開展了科學(xué)探測工作。全景相機、測月雷達、紅外成像光譜儀、粒子激發(fā)X射線譜儀均獲得了大量科學(xué)探測數(shù)據(jù)。這些科學(xué)探測數(shù)據(jù)為建立巡視探測區(qū)集地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、物質(zhì)成分和淺層結(jié)構(gòu)于一體的綜合地質(zhì)剖面,以及區(qū)域地球化學(xué)與構(gòu)造動力學(xué)研究打下了基礎(chǔ)。雖然“玉兔”號目前還存在一些故障,但它的整體狀態(tài)已經(jīng)趨好。
進入新的月晝工作期后,嫦娥三號著陸器搭載的有效載荷重新開機,也重新投入到科研觀測任務(wù)中。中國航天科技集團公司五院嫦娥三號探測器副總設(shè)計師張
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