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电子科技,带你探索月球背面的“秘密”

2024-05-04 12:08:42 来源: 科技日报 作者: 王雪姣 付毅飞 何沛苁

王雪姣 科技日报记者 付毅飞 何沛苁

嫦娥六号月球探测器,带着人类的好奇心,英勇出征,开启了世界首次月球背面采样返回之旅。勇士出征,“军师”筹谋。由中国电科牵头研制的深空天线组阵系统依次接力提供测控通信支持,精准执行轨道转换、月面着陆及月球轨道对接等任务。数以千计的核心元器件,为任务执行全方位量身定制解决方案。

深空天线系统:月地信号的“翻译官”

由于月球始终有一面背对地球,着陆在月球背面的探测器受到月球自身的遮挡,无法直接实现与地球的测控通信和数据传输,前期发射的鹊桥二号中继卫星,为解决这一难题搭建了“信息桥梁”。“作为地球与月背通信的‘中转站’,鹊桥二号堪称月球背后的通信大使,它‘安家’的轨道,可以实现只要月球附近信号传来,就能实时对地球通信,而让这‘信号’得以翻译的就是我们研制的深空天线组阵系统。”中国电科技术专家表示,在上升器月面采样起飞、轨道器高精度飞行控制、交会对接等过程,均离不开深空天线组阵系统。

“由于地球不停自转,就会挡住天线探测的光线。就像晚上我们见不到太阳一样,单个深空天线系统也不能时时刻刻对得准月球。”为时刻能“看得见”探测器,中国电科牵头建设佳木斯、喀什和阿根廷三大测控站,构建深空天线组阵系统,具备更强的数据接收能力,利用多站接力方式为鹊桥二号和嫦娥六号提供测控通信支持,基本上可以实现地球无论转到什么位置,最少有一个站可以看到它,精准执行轨道转换、月面着陆、对接等任务,全程掌控任务设备状态。

月面宽温域封装技术:让太阳电池阵更“牢靠”

月球背面的环境条件十分恶劣,温差大、辐射强等因素都给任务执行带来极大的困难。作为支撑探测器工作的主要能源,太阳电池阵的稳定性能至关重要。“嫦娥六号月背采样完成后,起飞时的高温、振动和羽流环境,都会给太阳电池阵带来不利影响,产品研制困难重重。”太阳电池阵产品设计师表示,为了使产品在高温下仍保持足够的粘贴力,中国电科对配备的太阳电池阵进行了月面宽温域封装技术攻关,使产品在较为苛刻的环境下依然粘贴牢固,为“嫦娥探月”提供源源动力。

数以千计的核心元器件 凝结着航天人的心血和智慧

飞行器和火箭上的每一块芯片、每一颗螺丝钉、每一根传感器,都承载着中国电科科研人员的心血和智慧。

数十种百余只传感器,是每次发射的“经典之作”。压力、压差、温度、振动等传感器,可对探测车变轨等姿态调整和控制提供直接依据,保障任务顺利进行。

低损耗、高隔离、高一致性等优异性能,配备的隔离器环行器“自带光环”,能有效保证系统工作的稳定性,实现通信信号的发射和接收。

配备的低温接收机堪称“信号放大机”,能够对淹没在噪声以下的航天器下行极微弱信号进行接收放大并传递到数字终端,有力保证稳定通信和高效的数据回传。

为运载火箭配备的助推伺服控制器和时间指令变换器,具有较高的智能化和可靠性,突破了小信号模数转换等关键技术,通过产品结构设计创新,大大降低了体积、功耗、重量,控制的三冗余设计显著提高了可靠性,高效完成运载火箭姿态控制功能。

责任编辑: 孙莹
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