【環球時報-環球網報導 記者劉揚】作為嫦娥五號探測任務的核心關鍵之一,月球表面自動採樣封裝是任務中最引人注目的一個環節。在這個階段,嫦娥五姑娘將在月面選定區域著陸,並使出渾身解數採集月壤,實現我國首次月面自動採樣。
探測器在月球表面自動採樣/國家航天局供圖
環球時報-環球網記者從航天科技集團五院獲悉,設計師們採用表鑽結合,多點採樣的方式,精心設計了兩種「挖土」模式:鑽取和表取。當著陸上升組合體順利軟著陸在月球表面,嫦娥五號就開始了為期2天的月面工作。她隨身攜帶的鑽取採樣裝置、表取採樣裝置、表取初級封裝裝置和密封封裝裝置等「神器」,將科學分工,精密配合,採取深鑽、淺鑽、「鏟土」、「挖土」、「夾土」等各種方式,採集約2千克月壤並進行密封封裝,經月面起飛、月球軌道交會對接、月地轉移和再入回收等過程將月球樣品安全送至地球家園。
據介紹,首次月面採樣困難可不少,首先採樣裝置為全新研製,技術新、難度大,需要考慮飛行任務以及探測器的測控、光照條件、電源、熱控等各種約束;其次,採樣期間面臨月面高溫的工作環境,同時採樣任務時序緊張、機構動作多、不確定因素多。此外,著陸器著陸後不能移動,鑽取採樣裝置正下方的地面到底是鬆軟的土壤,還是堅硬的巖石,都具有不確定性,也都影響著採樣計劃的順利完成。
為確保首次月面採樣任務順利完成,航天科技集團五院嫦娥五號探測器研製團隊多措並舉,不僅對月面採樣過程進行了聯合設計分析,確定了先鑽後表、器地協同的工作程序,以及器上操作、地面測控和地面物理驗證三位一體的飛控模式;而且還設計了遙控工作、預編程工作和半自主工作三種工作模式,確保採樣過程的可靠性;此外,各單機還開展了相應的環境試驗和專項試驗,子系統開展了鑽取、表取和密封封裝專項試驗,驗證了單機及子系統的功能性能。幾百次試驗,數十種工況模擬,多次「三位一體」模式的採樣封裝演練,研製團隊想方設法,全力以赴確保了我國首次月面自動採樣任務順利完成。