嫦娥五號雷射測距測速敏感器和雷射三維成像敏感器
東方網記者解敏12月4日報導:12月3日23時10分,嫦娥五號上升器從月面起飛,攜帶月球樣品進入預定環月軌道,月壤樣本此時此刻正在返回地球的途中。此次嫦娥五號任務中,上海技物所研製的三臺載荷:礦物光譜分析儀、雷射測距測速敏感器和雷射三維成像敏感器至此已完成預期目標。
月球礦物光譜分析儀是探測器的有效載荷之一,對月球表面著陸採樣區進行光譜探測和礦物組成分布分析。雷射測距測速敏感器、雷射三維成像敏感器是姿態控制(GNC)分系統的重要組成部分,是探測器能夠成功軟著陸月球表面的重要技術保障。並順利實現國際首次在月球探測器軟著陸階段使用雷射都卜勒測速技術進行三個正交方向速度測量。
12月1日23時11分,嫦娥五號探測器成功自主軟著陸於月球正面風暴洋呂姆克山脈以北地區。落月過程中,上海技物所研製的雷射測距測速敏感器和雷射三維成像敏感器表現出色。雷射測距測速敏感器在探測器著陸月面時提供遠程距離和速度信息,在距離月球20公裡時,測距功能開啟,提前獲取了軌道下降段月表高度信息,測距各通道數據銜接完美。當距離高度縮短降低到2.5公裡,著陸器建立對月降落姿態時,測速功能開機,以0.1米/秒的精度開始測量著陸器的降落速度,提供給導航系統保證著陸器以穩定的速度平穩降落到月球。這是國際首次實現在軟著陸階段使用雷射都卜勒測速技術進行三個正交方向速度測量。
科研人員正在調試月球礦物光譜分析儀
與嫦娥三號/四號同類產品相比,嫦娥五號雷射測距和雷射三維成像敏感器減重了30%。雷射三維成像敏感器在探測器懸停時提供月面著陸區的精確三維圖像。當著陸器距離月球僅100米時,敏感器開機工作,成功獲取雷射點雲圖像,圓滿完成障礙物識別及安全著陸點選擇的預期目標。
如果說,敏感器如同汽車上的「避障雷達」,月球礦物光譜分析儀就是帶著科學探測目標飛往月球的乘客。12月2日5時06分,上海技物所研製科學載荷月球礦物光譜分析儀開機,並圓滿完成對採樣區的光譜成像和紅外光譜探測,這些工作既可研究「挖土」區的物質組成與分布,也有助於提升「挖土」的準確性。相對於嫦娥三號、四號的同類載荷,嫦娥五號礦物光譜分析儀的光譜範圍進一步拓展,覆蓋了羥基譜段,具備探測水化合物的能力。此外,嫦娥五號月球礦物光譜分析儀還新增了二維指向功能,集成了一個自己可以搖擺轉的光學反射鏡,如果看到了感興趣的目標,能夠方便地選擇需要探測的目標。