美監視嫦娥五號著陸點目的曝光:通過避障細節窺視中國軟著陸技術

2020-12-10 宇宙印象

編者按:美國宇航局除了進行自身的研究外,還有一個深層次的目的,這也是本次NASA監視嫦娥五號著陸的最終目的:通過避障細節窺視中國的技術狀態,以便今後美國宇航局無人登月使用。


宇宙印象|頭條獨家 深度科普欄目第1532期

近日,美國宇航局公布了嫦娥五號著陸器的軌道圖像,由美國LRO月球勘測軌道飛行器拍攝,這是一次過頂觀測,意味著LRO的軌道就在嫦娥五號的正上方。監視行為在嫦娥五號降落月面幾個小時後就的狀態,我們可以看到圖像的比例尺展示為100米,意味著嫦娥五號著陸點清晰可見,周圍3個小型撞擊坑距離嫦娥五號非常近,有10至20米的距離。

圖片解讀:嫦娥五號的軟著陸位置,周圍有3個小撞擊坑

圖片解讀:嫦娥四號的軟著陸位置,也是三個撞擊坑中取中間平整的場地,這說明在精細避障算法上有此考量

嫦娥五號著上組合體的質量大約為4噸,降落在風暴洋位置,降落幾個小時之後美國LRO探測器就過頂觀測,這說明美國宇航局應該是提前知道了嫦娥五號的大致降落位置。因為要在月面確認探測器的位置比較困難,需要提前知道著陸區參數,這樣才能調整LRO的軌道,讓其過頂觀測。

在嫦娥三號和四號任務中,美國宇航局LRO探測器也對著陸點進行了觀測,一方面是確認探測器是否安全著陸,另一方面是對著陸時揚起的月球塵埃進行觀測。嫦娥五號著上組合體在距離月面2米的高度關閉發動機,以無動力緩衝的模式在月面著陸,緩衝機構接觸月面時會將塵埃揚起,由於月面處於真空、微重力環境,月塵揚起的高度雖然不是非常多,但仍然會在未來2個月左右改變月球近表面的整體情況,與本底值形成對照。這也是為什麼在嫦娥三號、四號任務期間,美國方面一直要想獲得著陸器的精確降落地點。

圖片解讀:LRO探測器在2009年入軌運行

LRO探測器在2009年入軌,已經工作了11年之久,對月球進行了比較全面的研究,也見證了中國嫦娥工程2期、3期的成就,通過這幾次跟蹤監視著陸器,美國宇航局除了進行自身的研究外,還有一個深層次的目的,這也是本次NASA監視嫦娥五號著陸的最終目的:通過避障細節判斷中國的技術狀態。這次嫦娥五號的著陸點周圍10至20米有3個比較小的撞擊坑,在嫦娥三號和四號中也有類似的規律,通過對比圖可以分析,3次軟著陸都選擇了3個排列最近的撞擊坑中的一個平整場地。由於軟著陸的算法非常關鍵,這個細節也能反映出中國在軟著陸方面的技術狀態。

圖片解讀:美國勘探者號的軟著陸位置在一個撞擊坑內部,這說明其精細避障算法與中國的嫦娥探測器不同

圖片解讀:阿波羅登月最後軟著陸全靠太空人肉眼識別

美國宇航局在無人登月領域技術狀態還處於50年前,阿波羅登月使用的是人工手動操作,最後下降段沒有計算機幹預,全靠太空人肉眼看,因此通過嫦娥三號、四號和五號的著陸點周圍參照物可判斷精細避障的算法。換個角度看,美國宇航局也是在窺視中國的軟著陸技術,以便今後美國宇航局無人登月使用。美國雖然在1960年代就實現了無人登月,但技術狀態與今天無法對比,不能保證美國今天還能登月。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉載均為非法。

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