按照計劃,2020年12月1日的22點58分,嫦娥五號著上組合合體下降,然後再15分鐘內完成軟著陸,然後在兩天內完成鑽孔2米深度取月壤巖芯柱的工作,專家形象的比喻像"哈爾濱紅腸"一樣。這次時間緊,任務重,難度係數大,落月點還是曾經有火山爆發的呂姆克山附近,可能地形非常複雜。那麼,嫦娥五號如何在短時間內選好落腳點,確保萬無一失,並且完成一系列動作呢?
觀看過嫦娥三號和嫦娥四號登陸月球視頻的朋友可能都知道,雖然我們已經完整繪製了月球表面的3D圖像,並且分析了地形,但是具體到落腳地點,還是一個十分微小的尺寸,得靠自己的相機去判斷,一方面按照預先選擇的大區域落月,一方面在大區域中尋找平坦的小地方落地。
嫦娥四號拍攝的月球地貌照片
下面分別是嫦娥三號和嫦娥四號落地視頻的動圖:
嫦娥三號著陸視頻[00_02_57--00_03_07]
嫦娥四號著陸視頻[00_05_28--00_05_38]
可以看出,即使通過預先充分準備,在落月過程中,也需要他們自己進行二次判斷,而後迅速著落,因為懸停將會耗費太多的能量,在厚厚的月壤揚起後,最後才能看清自己是否平穩落月。
這次,嫦娥五號因為身材更加龐大,重量也更重,選擇的落腳點就是後繼要開展挖土工作的地方,同時也是以後發射小火箭回家的地點。這個地點的要求很高,既要滿足採集樣品的需求,還要平整度較高,不能高低不平或者有很大的凹坑,甚至坡度都不能超過之前預設值,必定以後回家不能跑偏了方向。
嫦娥四號監視相機C-巡視器在月面原地轉彎前展示圖
嫦娥五號執行的任務是前所未有的,所具備的技能也是。別看她比之前登月的姐姐們都胖,但是她攜帶了搭載了降落相機、光學相機、月球礦物光譜分析儀、月壤氣體分析儀、月壤結構探測儀、採樣剖面測溫儀、巖芯鑽探機和機械取樣器。我之前的文章也談過,無論是她帶的錘子還是電鑽都是由電機驅動的,並且要返回去,所以重量較大。
嫦娥四號在月球表工作
她在近月軌道上找到預計降落的點之後,就開始準備降落了。不過這次有很大的不同,因為體重的原因,找準地方就必須果斷的降落,所以不能指望遠在38萬公裡之外的控制中心。如果是那樣的話光拍照然後傳回地球就得耗費1.3秒的時間,再讓人去判斷分析,返回指令,耗費時間就更長。那麼等待命令的時間就太長了。
所以,"在家靠父母,出門靠自己。"才是嫦娥五號要記住的,就像之前幾次剎車一樣,必須依靠其自身的裝備識別降落地點。
首先在距離月面比較近的時候,就拍照,將大一點的障礙物剔除掉;到了距離月面百米的時候,稍微懸停一會,再拍個照,精確識別選好落點,在這時判斷著陸點能否保證探測器四腳降落在一致的水平面上,否則是會翻車的。
嫦娥四號拍攝的月球表面
中國探月工程首席科學家歐陽自遠曾介紹:"探測器非常聰明,它一直在計算、挑剔,邊走邊找,最後作出判斷和決策。"
選好地點後就是準備"百米穿楊"了,只不過嫦娥五號會採取斜向下飛行的方式,在下降的過程中注意表面障礙,也給自己選擇的時間。等飛到著陸點上方的時候從正上方垂直下降,離月面特別近的時候關閉主發動機,利用著陸腿的緩衝實現軟著陸。
作為一個美眉,設計師們針對落月過程中會激起的月塵,給她特別設計了雙眼皮,當塵埃飛起時候,嫦娥五號已經緊緊的閉上眼睛,以來緩解下激動的心情,二來別讓灰塵迷了眼睛,以後看不清。
嫦娥四號監視相機C-巡視器在月面原地轉彎前展示圖
第一次幹挖土的活,嫦娥五號可沒什麼經驗,除了科學家們給配的錘子和鑽子,怎麼挖在哪裡挖,還是得靠自己。幸好人工智慧系統會幫忙,一方面給嫦娥五號提醒月壤得硬度情況,乙方就調節了速度和力度。所以,有了好用得工具之後,她也就能幹好活了。
在人工智慧得幫助下,嫦娥五號不僅不會崴腳翻車,還能輕鬆幹活,所以各位請放心。
附上任務執行時間表:
圖片來源於:月球與行星多媒體資料庫。