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嫦娥一号探测器 月球极区两大战略资源延长全年光照时间

更新时间:2024-04-10 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

进入21世纪以来,在嫦娥探月工程的推动下,各国深空探测的重点逐渐转向月球。 其中,月球南极最为引人注目,因为月球极地地区拥有两大战略资源:9se物理好资源网(原物理ok网)

首先是连续照明。 月球的两极地区与地球的两极地区一样,也有极昼和极夜。 极昼意味着探测器的太阳能电池可以接受长期持续的光照,从而大大延长工作时间,而不必像玉兔二号测试那样经常面对月夜。 月球极地地区也有高山地形,一些高地即使在极夜也被照亮,进一步延长了全年日照的持续时间。9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

在月球南极的沙克尔顿陨石坑中,你可以看到连续照明区域和永久阴影区域之间的间隙。9se物理好资源网(原物理ok网)

然后是水资源。 根据嫦娥五号采集的月壤研究分析,月球上确实有水,甚至遍布月球。 绕月卫星的观测数据也表明,月球两极地区水资源更为丰富,因为存在极夜现象,加上地形遮挡,并且存在永久阴影区。 那里的水资源以冰的形式存在,与其他地区相比,水资源更容易开采。9se物理好资源网(原物理ok网)

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嫦娥五号月球表面采样片段9se物理好资源网(原物理ok网)

有了水,它不仅可以为宇航员提供生存和生活用水,还可以产生氧气,甚至可以用来制备氢氧发动机所需的推进剂。 是未来月球可持续低成本探索开发的战略资源。9se物理好资源网(原物理ok网)

我们之所以关注月球南极而不是月球北极,是因为水冰资源更集中在月球南极。9se物理好资源网(原物理ok网)

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月球南极(左)和北极(右)表面的冰分布。 蓝色代表冰的位置。 图片中的黑色阴影区域更凉爽。9se物理好资源网(原物理ok网)

针对这两大战略资源,目前已有两艘人力探测器正在进行中。 一个是已经进入月球轨道的印度“月船三号”探测器,另一个是同样踏上月球之旅的俄罗斯“月月”探测器。 25英寸探测器。9se物理好资源网(原物理ok网)

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“春25”探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

“Luna-25”探测器对于俄罗斯航天至少具有三大意义:9se物理好资源网(原物理ok网)

1、是俄罗斯32年来首次发射月球探测器;9se物理好资源网(原物理ok网)

2、是俄罗斯32年来首次成功发射深空探测器;9se物理好资源网(原物理ok网)

3、暂停近半个世纪的“探月系列”探测器发射任务重新启动,有望恢复登陆月球的能力。9se物理好资源网(原物理ok网)

然而,作为世界一流的航天强国,俄罗斯的“春25”探测器并没有表现出与其航天地位相称的实力。 不仅在登月技术能力上无法与嫦娥系列着陆器相比,甚至还落后于印度的月船号。 第三,这个结论与一般公众的认知不一致,但它是现实。 本文就来看看“春25”探测器的背景……9se物理好资源网(原物理ok网)

为什么“Chund-25”在月船3号先抵达半个多月后才发射?9se物理好资源网(原物理ok网)

按照计划,“春25”将比“月船3号”更早登陆月球。 这是因为两个探测器遵循不同的轨道。 “春二十五号”直接进入地月转移轨道,免去了月船三号借助地球引力加速升轨的需要。9se物理好资源网(原物理ok网)

难道是因为发射“春25”的火箭能力更强? 不。9se物理好资源网(原物理ok网)

发射-25的联盟1.5b火箭的顺月转移轨道容量为2.35吨,而发射-3的LVM3-M4火箭的顺月转移轨道容量为2.38吨。 印度火箭的运力甚至略高一些。 比俄罗斯的火箭还要好。9se物理好资源网(原物理ok网)

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联盟号 1.5b 运载火箭发射 Luna-25 探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

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发射月船 3 号的 LVM3-M4 运载火箭9se物理好资源网(原物理ok网)

月船三号之所以未能直接进入地月转移轨道,是因为它要承担更多的任务,导致探测器重量更重,达到了3.9吨嫦娥一号探测器,超过了LVM3的地月转移轨道能力-M4火箭。 。9se物理好资源网(原物理ok网)

也就是说,如果用俄罗斯联盟号1.5b火箭发射印度月船三号,也将无法直接进入地月转移轨道。 如果用印度LVM3-M4火箭发射俄罗斯“月球25号”,也可以直接进入地月转移轨道。9se物理好资源网(原物理ok网)

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月船三号地月转移飞行轨道示意图9se物理好资源网(原物理ok网)

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“月球25号”地月转移飞行轨道示意图9se物理好资源网(原物理ok网)

俄罗斯“春25”只有一个着陆器,只能在月球表面进行原位着陆探测,而月船三号不仅可以进行原位着陆探测,还携带月球车。 为了让月球车驶离着陆器到达月球表面,还需要一个支撑坡道转移机构。 这些都是重量,仅靠着陆器无法保证,因此需要额外的推进模块。 这使得印度月船3号的重量猛增。9se物理好资源网(原物理ok网)

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整个-3任务的合影9se物理好资源网(原物理ok网)

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月船三号月球车离开着陆器进行测试9se物理好资源网(原物理ok网)

对了,“春25”还计划搭载月球车,但由于预算问题,最终未能搭载。9se物理好资源网(原物理ok网)

“运25”能够直接进入地月转移轨道,是它先行的原因之一。 另一个原因是,完成近月制动后,探测器可以直接进入平均距离约100公里的月球目标。 轨道方面,不需要像月船三号那样先进入远月点较高的大椭圆轨道,然后逐渐降低轨道,这会花费大量时间。9se物理好资源网(原物理ok网)

绕月轨道的差异,其实和能否直接进入地月转移轨道的原因是一样的。 这是由于探测器的重量不同以及配置的功率提供的速度增量不同造成的。9se物理好资源网(原物理ok网)

历经18年的艰难诞生,“月球25”能否恢复俄罗斯航天往日辉煌?9se物理好资源网(原物理ok网)

“春25”延续了月球系列的命名惯例,也有重振过往航天辉煌的意义。 距离月球探测器“春二十四号”上次执行任务已经过去四十七年了,这已经成为过去式了。9se物理好资源网(原物理ok网)

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近半个世纪前的“春24”探测器是一次样本返回任务9se物理好资源网(原物理ok网)

尽管俄罗斯的航天工业相比前朝已经发生了很大的变化,但Luna-25仍然尽力利用仅存的少数技术遗产。 例如,着陆器配备了同位素核心,可以在月球夜间提供热量和电力。 电源使其设计寿命远超月船三号,并且配备了可以挖掘月壤的机械臂。9se物理好资源网(原物理ok网)

“月球25号”与“月球24号”之间有近半个世纪的时间差距,这意味着服务探月的配套产业链、人才队伍、任务经验传承早已不复存在。 如果我们想要重建那是多么困难。 在Luna-25之前,俄罗斯航天公司还曾发射过Mars-96和-Soil两个深空探测器,但均以未能重新进入地球大气层而告终。9se物理好资源网(原物理ok网)

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“福布斯-土壤”探测器最终重新进入地球大气层并被摧毁9se物理好资源网(原物理ok网)

另一个例子是“Chun-25”项目。 这个项目早在2005年就启动了,十八年来制作艰难,启动延期的次数已经不计其数。 一再拖延的背后是俄罗斯航天工业的系统性缺陷。 许多关键设备过于依赖国外,无法自行研发制造。9se物理好资源网(原物理ok网)

无法打造关键设备,俄罗斯Luna-25只能盲目登陆月球9se物理好资源网(原物理ok网)

发射质量为1.8吨的“春25”探测器分为上下两部分。 上部为有效载荷仪器舱。 太阳能电池也布置在有效载荷仪器舱的侧壁上。 它是为了适应太阳高度角较小的高纬度地区登月而设计的。 受光情况下,下部是推进舱,有四个外接油箱。9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

正在进行总装过程的“春25”探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

大多数苏联和俄罗斯的深空探测器都采用这种布局。 这主要是因为它们在探测器减重技术方面存在缺陷。 许多部件无法小型化,但减轻重量是深空探测器的迫切需求。 所以他们只能想办法通过简化温度控制措施来减肥。9se物理好资源网(原物理ok网)

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“月球25”号已贴上隔热膜,完成总装。9se物理好资源网(原物理ok网)

整个探测器没有复杂的流体回路温控系统,燃料箱仅覆盖有隔热膜,有效载荷仪器舱上部仅辅以散热蜂窝板。 这样的设计可靠性通常很难保证,这也是为什么苏俄深空探测器故障率高的原因之一。9se物理好资源网(原物理ok网)

靠近油箱还配置了四个着陆腿,以缓冲着陆冲击能量并支持着陆器的原位探测。9se物理好资源网(原物理ok网)

“Chund-25”推进模块的主要动力是一台4700N的可变推力发动机。 推力变化范围为83%至100%,与印度-3的四台800N可变推力发动机的可变推力范围类似。 相比之下,我们的嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号这三个着陆器的主要动力是7500N可变推力发动机,推力变化范围为16%至110%。9se物理好资源网(原物理ok网)

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主动力可承担轨道控制、着陆和下降减速任务。 由于Lunar-25的可变推力能力有限,它额外配备了两台600N小推力发动机,可以精确微调探测器轨道,也是着陆和下降的最后阶段。 主要驱动力。 此外,还有12台小型发动机用于姿态控制。9se物理好资源网(原物理ok网)

当测控时间窗口和着陆区照明条件满足要求后,“月球25”即可开始登月作业。 首先,它会从100公里的圆形轨道下降到近月点的18公里的椭圆轨道,然后从这个高度开始下降。 登陆月球。9se物理好资源网(原物理ok网)

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相比之下,月船三号登月起点为30公里,嫦娥三号登月起点为15公里。 海拔越高,登月路程越长。 这与主机减速有关。 能力是直接相关的。 无论是“春二十五”还是月船三号,它们的主动力都无法与我们的7500N变推力发动机相比,所以我们登月的起点较低。9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

越过登月起点高度后,“春二十五”进入动力减速阶段。 这一阶段主要是通过主机大幅降低飞行速度,同时高度不断降低。 当到达3公里高度时,探测器进入调整阶段。 ,姿态逐渐变为垂直下降。 当到达700米高度时,反推进力工作在最大推力状态,当距离月面仅20米时,反推进力工作在小推力状态。9se物理好资源网(原物理ok网)

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嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

当嫦娥系列着陆器距离月球表面两三米时,伽玛关闭传感器将向主机发送关闭信号。 最终着陆冲击能量将被着陆后退所吸收。 提前关闭的目的是尽量减少月球尘埃造成的干扰。9se物理好资源网(原物理ok网)

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嫦娥系列着陆器的反推力发动机在接触月面之前关闭,以减少月球尘埃的干扰。9se物理好资源网(原物理ok网)

“春25”仅在着陆脚垫上安装了接触传感器,这意味着着陆器只有在接触月面后才能关闭主机,来自月球尘埃的干扰会更加严重。9se物理好资源网(原物理ok网)

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“春25”着陆器脚垫上布置的“接触传感器”9se物理好资源网(原物理ok网)

“Chund-25”在整个登月过程中没有悬停。 相比之下,印度的月船三号可以悬停在距离月球表面约1300米的高度。 我们的嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号都可以悬停在月球上方100米的高度。9se物理好资源网(原物理ok网)

悬停的目的是识别着陆区域的障碍物并选择安全的着陆地点。 “月球25”之所以没有悬停,是因为它不具备识别障碍物和选择安全着陆地点的能力。 这不仅仅是说说而已,因为俄罗斯科学院太空研究所的原始报告是这样写的:着陆器在着陆阶段没有主动机动系统。9se物理好资源网(原物理ok网)

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俄罗斯科学院空间研究所官网证实“Luna-25”不具备末端机动能力9se物理好资源网(原物理ok网)

这意味着什么? 这意味着俄罗斯“Luna-25”探测器要扭转历史。9se物理好资源网(原物理ok网)

回望20世纪,除了有宇航员参与驾驶的阿波罗登月计划外,人类发射的登月无人着陆器并不具备着陆末端障碍物识别和机动避让的功能。 这些着陆器只能选择一大片开阔平坦的区域,沿着设计的轨迹坠落。 没有障碍物识别和机动避让功能,故障率较高。 这就是“盲着陆”。9se物理好资源网(原物理ok网)

“Luna-25”探测器选择了一个大的开放平坦区域。 俄罗斯科学院空间研究所官网这样写道:着陆面积一定相当大,着陆椭圆为30公里×15公里,因为着陆器在着陆阶段没有主动机动系统。9se物理好资源网(原物理ok网)

举个通俗的例子,所谓盲降,就像从A城市飞往B城市,飞机知道航线,但到达B城市后却找不到机场。9se物理好资源网(原物理ok网)

人类无人探测器盲目登陆月球的历史,以我国嫦娥三号探测器为结束,该探测器首创了“粗避障+精避障接力避障方案”,可首次利用千米级光学成像灵敏度。 飞行器先进行机动避开较大障碍物,然后悬停在月球百米高度,识别着陆区更精准的障碍物地形,选择安全着陆点,再进行机动避让,最终保证着陆的高度可靠和安全。安全登陆月球。9se物理好资源网(原物理ok网)

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嫦娥三号着陆器9se物理好资源网(原物理ok网)

俄罗斯“Luna-25”探测器没有障碍物识别和机动功能,意味着回到了20世纪盲目登月的老路。9se物理好资源网(原物理ok网)

为什么需要具备着陆末端障碍物识别和机动功能?9se物理好资源网(原物理ok网)

尽管人类现在可以获取月球表面的高分辨率照片并提前选择安全着陆地点,但在着陆月球的过程中,探测器首先遭受了轨道偏差和反推力发动机的推力偏差。 数千英里,这些偏差足以导致着陆器偏离事先选定的安全着陆点。9se物理好资源网(原物理ok网)

那么,如何确保自己不会在陌生的着陆点掉入深坑或巨石中呢? 因此,为了提高登月成功率,必须具备障碍物识别和机动避让功能。 从这个核心功能来看,俄罗斯的“Chund-25”落后于印度的“月船3号”。9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

印度月船三号着陆器的避障相机9se物理好资源网(原物理ok网)

虽然月船三号的障碍识别和机动避障能力不如嫦娥三号的粗避障+精避障的接力避障,但它仍然有一双能够识别障碍物的眼睛。 它可以在1300米的海拔高度运行。 悬停,使用光学成像传感器识别更大的障碍物并选择更安全的着陆地点。9se物理好资源网(原物理ok网)

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月船三号着陆器具有悬停、终端障碍物识别和机动能力9se物理好资源网(原物理ok网)

为什么俄罗斯的Luna-25不具备识别障碍物的能力? 事实上,别说障碍物识别,他们连盲登月球的资格都极其困难。9se物理好资源网(原物理ok网)

最初,“Luna-25”计划携带一台名为“COU”的光学相机,由欧洲航天局提供。 这款相机原本具有对较大障碍物进行粗略避障的能力,但后来由于众所周知的战争因素,ESA COU光学相机有效载荷从俄罗斯“Luna-25”探测器项目中撤回,因此不再使用具有在末期自主识别和操纵障碍物的能力。9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

在“春25”探测器的早期宣传视频中,它能够识别终端障碍物并进行机动,但现在已经不具备这个功能了。9se物理好资源网(原物理ok网)

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ESA的COU光学相机退出Luna-25项目9se物理好资源网(原物理ok网)

为何“春25”连盲目登月资格都困难? 因为即使是盲目登陆月球,也需要速度和距离测量功能,以确保着陆器能够沿着设计的轨迹飞向目标区域。 俄罗斯自主研发的微波测距速度传感器的研制过程也相当坎坷。 由于研制进度无法保证,探测器的发射时间一再推迟。9se物理好资源网(原物理ok网)

与印度月船三号相比,“春25”探测器登月保障能力更差9se物理好资源网(原物理ok网)

主要体现在测距和测速能力的差异,“春25”探头经过一番努力才具备微波测距和测速功能,而印度的月船3号则配备了激光测距、激光测速、基于避障功能设计了微波测距、水平测速摄像头、位置检测摄像头等一系列互为备份的传感器。 后者还配备了着陆器危险检测和规避摄像头。9se物理好资源网(原物理ok网)

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“春25”唯一的测距测速传感器是“多普勒速度测距仪”9se物理好资源网(原物理ok网)

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-3的距离和测速配置更加完整。9se物理好资源网(原物理ok网)

“Chund-25”探测器所表现出的自力更生能力也弱于印度的月船3号,因为早在月船3号的前身月船2号的任务阶段,人们也计划外包激光速度传感器,但由于我买不到,所以我开始自己研究。 虽然月船二号最终未能登陆月球,但激光速度传感器在整个过程中都正常工作,而且这个有效载荷的研制仍然是成功的,而且这已经是很多年前的事情了。9se物理好资源网(原物理ok网)

盲目登陆月球的失败率是多少?9se物理好资源网(原物理ok网)

以探月系列为例,共开展11次月球采样返回任务,其中仅3次成功,5次因运载火箭故障失败,2次因未能实现软着陆失败,1次因未能实现软着陆而失败。到落地后翻倒。 即使不计算因运载火箭故障而导致的失败次数,探月系列盲目登陆月球的失败率仍然高达50%。9se物理好资源网(原物理ok网)

以NASA勘测者系列着陆器盲着陆案例为例。 该系列共有7次任务,其中2次失败,失败率约29%。 其中,测量者3号被高反射率岩石迷惑了。 测距传感器和下降引擎未能及时关闭嫦娥一号探测器,导致着陆器在月球表面弹跳两次。 幸运的是,着陆器完好无损。9se物理好资源网(原物理ok网)

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测量者三号着陆器只能在月球上进行盲着陆,在着陆月球表面时发生了两次弹跳。 这张照片是由阿波罗12号宇航员拍摄的。9se物理好资源网(原物理ok网)

从LRO月球勘测轨道器拍摄的“月球24号”样本返回探测器着陆台遗址可以看出,这里距直径60多米的撞击坑边缘仅十几米。 。 从下图不难理解,为什么在没有自主障碍物识别和机动避让能力的情况下,探月系列采样返回任务的失败率高达50%(不包括运载火箭故障):9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

盲目登陆月球并非不可能。 失败率需要多个任务才能更直观的展示。 因此,如今的俄罗斯“Luna-25”登月任务还是有成功的概率的。 通过对比“探月系列无人样品返回任务”和“测量者系列登陆任务”,我们可以看到,即使是盲目登陆月球,也有不同程度的技巧。 后者的成功率明显高于前者。 这也要看基本功是否扎实。 ,例如测距和速度传感器的可靠性。 基于此,诞生于21世纪的“春25”即使采用盲目着陆方案,成功率也比以前更高也是情理之中的事。9se物理好资源网(原物理ok网)

无人探测器着陆地外物体障碍物识别和机动能力的天花板是嫦娥系列着陆器9se物理好资源网(原物理ok网)

如上所述,嫦娥三号结束了人类无人探测器盲目登陆月球的历史。 依靠粗略避障+精细避障的接力避障技术。 为了进行粗略的避障,可以在更高的高度使用光学成像传感器。 对于机动躲避较大障碍物来说,月船三号的避障能力与我们的粗略避障能力基本相当。9se物理好资源网(原物理ok网)

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嫦娥三号首次避障(粗避障)光学成像传感器拍摄的图像,以及选定的着陆地点。9se物理好资源网(原物理ok网)

更复杂的是精准避障。 说到这里,让我们回到欧洲航天局用于疏散Luna-25探测器的COU光学相机。 其最终目标是开发精确的智能着陆系统(PILOT)。 ,这是由着陆摄像头、3D成像激光雷达、着陆处理单元组成的智能着陆系统。 它可以自主识别着陆障碍物并选择安全着陆地点。 计划到2025年研制成功,并用于NASA的阿尔忒弥斯计划。9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

研发的难点之一是3D成像激光雷达。 你觉得这个有效载荷看起来很熟悉吗? 是的,它与我们嫦娥系列着陆器上配置的激光三维成像传感器是同一类型的负载。 这是什么意思? 这表明,我们早在十年前就已经研制成功了西方世界梦想的登月设备,并通过了嫦娥三号成功登月的实际飞行试验,而他们还在研制的路上。9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

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激光 3D 成像传感器9se物理好资源网(原物理ok网)

截至目前,我国仍然是世界上唯一成功研制激光三维成像传感器并通过飞行任务测试的国家。 NASA也早就有计划了,但是还没有成功。9se物理好资源网(原物理ok网)

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嫦娥三号瞄准激光三维成像传感器选定的着陆点,避开障碍物,缓慢下降9se物理好资源网(原物理ok网)

激光三维成像传感器与激光测距传感器相结合,可对百米高度的着陆区域进行多光束快速三维成像,对图像数据信息进行网格处理,然后通过螺旋算法。 这项技术不仅保证了嫦娥系列登月任务100%的成功率,而且还应用到了天问一号火星探测器的着陆平台上,让我们创造了一次发射实现火星探测和绕轨的能力。 。 这是前所未有的伟大成就。 我们并不止于此......9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥系列着陆器基于激光测距传感器和激光三维成像传感器的结合,绘制着陆区域的高精度三维地图。9se物理好资源网(原物理ok网)

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天问一号火星探测器着陆平台激光3D成像9se物理好资源网(原物理ok网)

媒体宣传“月船三号”和“月船25号”都想夺得世界第一的月球南极登陆任务的称号。 他们真的要去月球南极吗?9se物理好资源网(原物理ok网)

我们先来看看这两兄弟的登月位置:9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

-3首次预定着陆地点:南纬69.367°,东经32.348°(曼西努斯陨石坑和辛佩留斯陨石坑之间);9se物理好资源网(原物理ok网)

“Luna-25”的首选着陆地点:南纬 69.5°,东经 43.5°(博古斯拉夫斯基陨石坑以北)。9se物理好资源网(原物理ok网)

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月船3号和月船25号的着陆点相距仅100多公里。9se物理好资源网(原物理ok网)

如果参照地球两极的纬度划分,这两个坐标位置可以视为南极。 不过,必须强调的是,月球不是地球。 如果硬要把地球的标准套用到月球上,无异于“刻舟求剑”。9se物理好资源网(原物理ok网)

根据黄道面与月球黄道面夹角计算,月球极区的纬度为南北纬86°。 显然,他们降落的地点并不是月球的南极地区。9se物理好资源网(原物理ok网)

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图中红色方框为月球南极,具有极昼极夜现象。 -3和Chand-25的着陆点甚至无法在这张图中标记出来,因为它们着陆点的纬度不高于南极。 纬度70°。9se物理好资源网(原物理ok网)

对于这个问题,印度空间研究组织是务实的。 事实上,在任务介绍中,已经明确表示这里是“近极地”,而不是真正的极地。9se物理好资源网(原物理ok网)

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-3官网加载功能介绍9se物理好资源网(原物理ok网)

人类对月球南极的探索仍需依靠“嫦娥七号”任务9se物理好资源网(原物理ok网)

在嫦娥探月工程的刺激下,很多国家立志登陆月球,很多国家都想去月球南极。 然而,就像月球背面一样,想去也去不了。 主要技术瓶颈之一是沟通。9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

人类第一颗地球轨道外专用中继通信卫星:鹊桥9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

鹊桥中继卫星视野中的“地月系统”9se物理好资源网(原物理ok网)

没有中继卫星就不可能在月球背面部署探测器,就像嫦娥四号的鹊桥中继卫星一样。 同样的道理,如果没有中继卫星,登陆月球真正的南极点就更加困难了。9se物理好资源网(原物理ok网)

以印度的月船三号为例。 虽然它降落的不是月球南极地区,而是高纬度地区,拓展了推进舱的中继通信功能。 但推进舱轨道周期短,着陆器中继通信困难。 通信支持非常有限,因为架空推进模块中继通信的寿命太短。9se物理好资源网(原物理ok网)

再看,俄罗斯“春25”降落的纬度比“月船3号”略高。 为什么不使用中继卫星? 这是因为月球的平衡现象使得月球的高纬度地区在一定时间内对地球可见,但即使可见也会被地形阻挡而中断通讯。 因此,如果没有继电器卫星的支持,即使月亮着陆成功,即使有核电支持,也会非常低。9se物理好资源网(原物理ok网)

嫦娥一号探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

由于农历平衡现象的存在,人类可以从地球上观察到59%的月球表面,而不仅仅是月球的前侧。9se物理好资源网(原物理ok网)

除了我的国家,在整理了其他国家的月球南极着陆勘探计划之后,可以看出,只有 1的预先选择的着陆区和NASA商业月球有效载荷计划中的直觉机械公司 2位于月球南纬86°。 在南部,有 3任务,旨在将人类返回月球。9se物理好资源网(原物理ok网)

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美国直觉机械的Nova-c登陆器计划使用与Chang'e 3:激光三维成像传感器相同类型的避免障碍设备。9se物理好资源网(原物理ok网)

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Chang'e系列徘徊在100米高的高度,激光三维成像效果图。9se物理好资源网(原物理ok网)

NASA计划在Lunar South Pole上降落的两名无人陆地机构可能会推迟发射,而登陆者的设计寿命只有十天。 为什么这么短? 不是说月亮南极连续照明吗? 是因为没有电吗?9se物理好资源网(原物理ok网)

目前,限制其设计寿命的因素不再是能量,而是主要沟通。 这些着陆器不受继电器卫星的支持。 他们依靠月球平衡现象,导致月球南极可见。 目前,不需要中心。 卫星也可以交流,但是时间段很短。 地球只能看到每个月的一半,与地球的交流高度不得超过6.5°。 这就是为什么NA​​SA的两个Lunar South Pole登陆探针具有超过十天的原因的设计寿命。9se物理好资源网(原物理ok网)

至于 3载人的月球着陆任务,看着命运不佳的星际飞船,您将知道他们在2025年返回月球的计划是多么不可靠。9se物理好资源网(原物理ok网)

世界各地的人们都在寻找月球的南极着陆任务,但是环顾四周,我们仍然必须看我们的又一ange 79se物理好资源网(原物理ok网)

几个月后,将推出为Chang'e-7 Lunar South Pole勘探服务的-2接力赛卫星。 卫星将在大型椭圆形轨道中运行。 在这个轨道上,轨道维护基本上是不必要的,并且燃料消耗极高。 更少,因此设计寿命可以长达八到十年。9se物理好资源网(原物理ok网)

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大椭圆形冰冻轨道的远月点位于月球的南极侧,确保继电器恒星悬挂在月球南极上方的高度长时间。 沟通不仅持续更长的时间,而且 2可以同时为十个探测器提供基础。 Lunar接力通信不仅可以为多服务器Chang'e-7服务,而且还可以满足Lunar 的接力通信需求。9se物理好资源网(原物理ok网)

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大椭圆形冰冻轨道9se物理好资源网(原物理ok网)

2最初是Chang'7不可或缺的一部分,但由于轨道可操作性并为Chang'e 6 Lunar 样本返回任务提供服务, 2提前启动。9se物理好资源网(原物理ok网)

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-2最初是Chang'e-7检测器的组成部分(检测器的头部)9se物理好资源网(原物理ok网)

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chang'e-7配置剥离了-2接力星9se物理好资源网(原物理ok网)

Chang'e-7预计将于2026年推出。其首选的着陆点位于 火山口附近。 特定的坐标为88.8°S,123.4°E,纬度高于86°S。 这是伦纳南极地区,经度为800。该地区有许多连续的光面积和富含水冰资源的永久阴影区域。9se物理好资源网(原物理ok网)

红色圆圈是具有昼夜和夜间现象的农历南极,蓝色盒子是Chang'e-7的首选着陆区。9se物理好资源网(原物理ok网)

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Chang'e-7是一种大规模的多车辆探针,由推进模块,登陆器,月球漫游器和Flyby探针组成。9se物理好资源网(原物理ok网)

着陆器将月球漫游器和Flyby探测器一起带到月球。 为了降落在农历南极的复杂地形上,同时探索了随后在月球表面上的多个月球表面科学研究站的集中部署的道路,将在Chang'e-7 上部署Chang'e-3,Chang'e-4,基于第5号的高可靠性和高安全性月球着陆技术,它进一步征服了月球表面上的定点着陆技术在瞄准范围内着陆的能力。9se物理好资源网(原物理ok网)

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固定点着陆技术9se物理好资源网(原物理ok网)

有两种技术来实现定点降落的方法。 一个基于上图中显示的无线电标准导航,另一个基于地形相对导航技术。 当Chang'7降落在月球南极时,月球上没有无线电信标。 因此,可以推测它将使用地形等效导航技术在月球表面取得突破。 这两种技术都需要建造月球科学研究站,我们将拥有它们。9se物理好资源网(原物理ok网)

预计月球漫游者将被命名为Yutu 3. Flyby探测器可以被视为可反复起飞并登陆的可飞行和移动着陆器。 它可以从月球起飞并直接飞入永久的阴影区域,以检测原位水冰并获得水冰。 直接证据证明存在或缺乏资源。9se物理好资源网(原物理ok网)

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Chang'e-7的Flyby探测器9se物理好资源网(原物理ok网)

Chang'e-7有许多亮点。 您可以通过查看其每种工具所携带的科学有效载荷来感受到其强大的能力:9se物理好资源网(原物理ok网)

推进模块:高分辨率立体相机,月球微波成像雷达,宽频段红外光谱成像分析仪,月球中子伽玛光谱仪,月球磁力计9se物理好资源网(原物理ok网)

:月球土壤挥发物测量工具,月球表面环境检测系统,极端紫外线摄像头,月球地震仪表9se物理好资源网(原物理ok网)

YUTU-3 LUNAR ROVER:拉曼光谱仪,月球雷达,月球表面磁场测量仪器9se物理好资源网(原物理ok网)

:月球土水分子分析仪9se物理好资源网(原物理ok网)

还有特殊的功能载荷,例如“月球土壤穿透测量师”。9se物理好资源网(原物理ok网)

由于空间的限制,我们仅以推进模块携带的高分辨率立体声摄像头为例。 根据竞争性载荷功能指数要求,有效载荷需要分辨率为0.5米,以在100公里的高度下对月面的全彩成像,并且成像宽度为0.5米。 宽度必须大于或等于18公里,这意味着,在与NASA的LRO LUNAR轨道轨道调查车的狭窄野外摄像头相同的成像分辨率下,我们的成像宽度将是其三倍以上,这意味着我们将是我们的成像宽度在较短的时期内获得更高的月球表面的高分辨率成像数据。 您应该知道,这些只是竞争指数要求,而实际的获胜负载能力肯定会更好。9se物理好资源网(原物理ok网)

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Chang'e-7推进模块将配备世界领先的月球高分辨率相机9se物理好资源网(原物理ok网)

如果-1火星探测器是月球勘探项目的三步轨道返回技术的转变,那么Chang'e-7将在我国的月球勘探中,是新一代的国家重要性,并且将进行后续的chang'e-8探测器降落在不同位置。 基于这一点,我们还将建立一个由我国领导的国际月球科学研究站。 毫无疑问,我们进入了世界航空业的第一个梯队,并将在不久的将来完全有能力。 它的功能位于世界航空梯队的最前沿。9se物理好资源网(原物理ok网)

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由我国领导的国际月球研究站的渲染9se物理好资源网(原物理ok网)

没有人能随随便便就成功。 我国的月球勘探项目也逐步进行。 在Chang'e-1任务的早期,检测器的定位率仅略高于80%。 我们真诚地希望俄罗斯的“月亮25”数字检测器能成功。 毕竟,他们也是我们国际月球科学研究站的重要成员。 只要他们能够遵守可持续发展的战略并奠定了良好的基础,我相信有一天他们也可以有一天像我们一样进入月球自由王国。 领域。9se物理好资源网(原物理ok网)

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