国内统一刊号 CN61---0053 社长:毕诗成

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携带月背“土”特产

嫦娥六号启程回家

■完成月球背面采样

■“土”特产封装发货

■嫦娥六号启程回家

骄傲!

月背展国旗

浪漫!

我看“中”

月背“挖宝”顺利结束,嫦娥六号启程回家!

6月4日7时38分,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,随后成功进入预定环月轨道。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。

月球背面南极-艾特肯盆地,被公认为月球上最大、最古老、最深的盆地。在这里开展世界首次月背采样,对进一步认识月球意义重大。

6月2日至3日,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的采样,并将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中,完成了这份宇宙快递的“打包装箱”。

从挖到取再到封装,一气呵成,干得漂亮!这源于敢为人先的创新设计——

“挖宝”主打“快稳准”。受限于月球背面中继通信时长,嫦娥六号采用快速智能采样技术,将月面采样的有效工作时间缩短至不到20个小时;同时,探测器经受住了月背温差考验,克服了测控、光照、电源等难题,通过钻具钻取和机械臂表取两种方式,分别采集了月球样品。

“取宝地”一次“看个够”。嫦娥六号着陆器配置的降落相机、全景相机、月壤结构探测仪、月球矿物光谱分析仪等多种有效载荷正常开机,服务月表形貌及矿物组分探测与研究、月球浅层结构探测、采样区地下月壤结构分析等探测任务。这些“火眼金睛”不但能“看清”月球,还能“看明白”月球。

月背之旅,拍照“打卡”不能少。着陆后,嫦娥六号着陆器和上升器组合体携带的“摄影小车”,自主移动并成功拍摄回传着陆器和上升器合影。

“做科研”凸显“国际范儿”。嫦娥六号着陆器携带的欧空局月表负离子分析仪、法国月球氡气探测仪等国际载荷工作正常,开展了相应科学探测任务;安装在着陆器顶部的意大利激光角反射器成为月球背面可用于距离测量的位置控制点。中方和合作方科学家将共享科学数据,联合开展研究,产生更多成果。

“挖宝”完成后,起飞分“三步走”。与地面起飞相比,嫦娥六号上升器没有固定的发射塔架系统,而是将着陆器作为“临时塔架”。与嫦娥五号月面起飞相比,嫦娥六号上升器月背起飞的工程实施难度更大,在鹊桥二号中继星辅助下,嫦娥六号上升器借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿。上升器点火起飞后,先后经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段,顺利进入了预定环月飞行轨道。

后续,上升器将与在环月轨道上等待的轨道器和返回器组合体进行月球轨道的交会对接,并将月球样品转移到返回器中;轨道器和返回器组合体将环月飞行,等待合适的返回时机进行月地转移,在地球附近返回器将携带月球样品再入大气层,计划降落在内蒙古四子王旗着陆场。

还有这鲜艳的一抹红——表取完成后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这是我国首次在月球背面独立动态展示国旗。

“中国红”亦承载着人类的共同梦想。祝愿嫦娥六号归途顺利,我们在地球等你!

5月3日,嫦娥六号探测器发射升空,开启奔月之旅,历经近月制动、着陆器与上升器组合体和轨道器与返回器组合体分离,于6月2日成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。 据新华社 新华社记者 金立旺 摄

揭秘:“土”特产是如何采样和封装的?

要顺利取得宝贵的月壤,离不开一系列关键核心技术的支撑。

记者从航天五院获悉,该院精心设计了钻采和表采结合的“挖土”模式,并且为嫦娥六号探测器装备了钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等“挖土神器”,让高难度的月背“挖土”更稳妥顺畅。

>>“百里挑一”的独创钻头

月背上“挖土”是精细活。如何用最“省力”的方法采集到最多的月壤,嫦娥六号探测器采用了两种办法。一是表取采样,就是用一个机械臂携带采样装置采集月球表面的土壤;二是钻取采样,就是用一根钻杆钻入月球表层预定深度,把较深层土壤采集出来,采样难度和不确定性更大。

其中,“钻得动”是研制团队最为关注的环节之一,并为此开展了大量地面试验与仿真分析。针对月背中继通信可能无法有效配合钻采作业这一极端工况,研制团队设计了应急程序,做好充分准备,能够通过“人机协作”的方式,辅助嫦娥六号及时研判控制钻取风险,现场决策后续动作。

航天五院专家介绍,结合月壤特性,研制团队设计了“百里挑一”的独创钻头,通过对比多种设计方案,最终确定了取芯机构方案以及相应构型,使其具备高硬度岩石的钻进能力。同时,研制团队为使设备具有针对不同颗粒度月壤的切削、拨、挤、排能力,让钻头形成多个切削面,在实现高效取芯的同时,具有良好的层序保持特性。

>>设计了特殊的提芯拉绳

月球表面为高真空、高低温、月尘综合环境,要使38万公里之外的月球样品历经空间飞行,再入返回过程中经过力、热等复杂环境后仍能不被地面环境污染,维持月球样品原态,这需要研制一套专门的装置,使其能够在月表自动承接、密封样品,最终保证样品完好无缺地送回地球。

航天五院专家告诉记者,为保证取得的样品在提芯的过程中不发生掉落,研制团队经过多方案的筛选验证,设计采用了特定的封口方案,封口器采用扭转密闭式结构,并进行大应变材料设计,具有低力载、高可靠的特点,且长时间处于大变形承载状态下也不发生应力松弛现象,实现了简单可靠的封口。

“针对采集的月壤样品具有可变形特征,嫦娥六号探测器还专门设计了特殊的提芯拉绳,确保取芯软袋具有确定的几何形状,方便样品传送和转移。”上述专家说,为将月壤封装容器与整形机构分离并传送至上升器内,研制团队还设计了专门的分离和传送方案,不仅结构简单、操作易控、能耗低,还可实现不同着陆姿态下封装容器的精准传送。 据新京报

表采机械臂动力来自四院401所

嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的智能快速采样,并按预定形式将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。航天四院401所研制生产的表采机械臂电机组件为嫦娥六号月背“挖宝”任务提供了关键动力。

月面温差大、辐射强,这是一个不容忽视的问题。两种电机装在机械臂的各个关节附近,暴露于月表环境中,这决定了它们要耐受太阳直射下超过130℃的环境温度,以及比地球环境大得多的辐射,还要在真空环境下承担难以散热带来的性能衰减。

为了保证任务完成,研制团队将2台性能都能满足任务要求的电机“塞”进了同一个电机壳体中,一个顶俩,双向保障。此外,还增加了突然断电情况下对机械臂的位置保持功能,防止机械臂砸在月球上摔坏。

四院401所研制的电机,大的重量不超过450克,小的不超过250克,真可谓是“个小劲大还精神”,并且电机端精度可达1度以内,确保高精度挖土,月壤“宝贝”咱想挖几克就挖几克。 华商报大风新闻记者 马虎振

这面五星红旗是用玄武岩织成的

表取完成后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开,这是我国首次在月球背面独立动态展示国旗。记者了解到,这面五星红旗的原材料是玄武岩。

嫦娥六号月面国旗展示系统由中国航天三江集团联合武汉纺织大学等单位共同研制。针对此次任务中高低温交变、高真空及强紫外辐射等极端环境要求,武汉纺织大学纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室徐卫林院士月面国旗团队选用了玄武岩材料。

与嫦娥五号在太空飞行7天后到达月面相比,此次嫦娥六号自5月3日出发后,在太空飞行了30天才落月,时间大幅增加。在奔月、绕月及落月的过程中,高低温反复交替,国旗对环境的耐受性要求就更高。

“玄武岩纤维具有非常优异的隔热抗辐射性能,能够抵御月表恶劣环境。但玄武岩纤维属于无机纤维,表面光滑、脆性易碎、模量高,难以纺制超细丝、纺纱、织造,以及构筑高牢度的颜色,这些都是团队要攻克的难题,可以说这是一面技术含量很高的‘石头版’织物国旗。”徐卫林院士说。

嫦娥六号月面国旗和嫦娥五号上的国旗规格一样,大小也是300mm×200mm,与A4纸差不多大。不过,玄武岩纤维的密度超出嫦娥五号国旗原料密度近一倍,按常理推断,“石头版”国旗会更重。

不过,团队研发了大概是头发丝直径三分之一的超细玄武岩纤维,最后做出来的嫦娥六号国旗的重量只有11.3克,比嫦娥五号国旗还要轻0.5克。

嫦娥六号月面展示国旗的重量和质量要求非常严格,既要做到薄而软,又要做到强而韧,但玄武岩纤维属无机纤维,脆性较大、耐磨性差、表面光滑,因此,制备超细玄武岩纤维难,纺高品质纱难,构建高牢度颜色也难。

针对上述三大技术难点,月面国旗研制团队联合相关企业创新设计了喷丝板内腔结构,进行梯形优化,再配合炉内分布式精准控温,成功实现了超细玄武岩纤维的稳定量产。

记者了解到,光线对于国旗的成像效果至关重要,由于嫦娥六号是在月球背面着陆,月面光线与旗面角度都发生了变化。为此,研制团队提出了多种改进方案,联合总体单位开展了多轮方案评估和地面模拟月面成像试验,以保证国旗的最佳成像效果。同时,研制团队开展了国旗展示系统寿命评估和验证工作,确保能够在月球背面可靠运行。

徐卫林表示,未来玄武岩纤维将在航天服、太空舱、月球基地等航空航天场景有越来越广泛的应用。 据新京报

嫦娥爱自拍

嫦娥六号月球探测器携带的“移动相机”自主移动并成功拍摄、回传着陆器和上升器合影。微博账号“@嫦娥六号月球探测器”发文“来张自拍吧~”,网友这下被惹到了:

@嫦娥六号像极了旅行发朋友圈的我!

@多年以后,这张照片会被放进广寒宫月球文化博物馆里珍藏。

@这张自拍照,咋看咋骄傲。

@这个ip好牛,来自月球。(注:@嫦娥六号月球探测器的ip显示来自月球)

我看“中”!

嫦娥六号完成月背采样之后,月表呈现一个“中”字。微博账号“@嫦娥六号月球探测器”发文:我看“中”!

网友又被惹到了:

@震惊:嫦娥是河南人,你可真“中”。

@我觉得也“中”。

@我看“中”,必然“中”!

@“嫦娥六号月球探测器”微博上线不到24小时粉丝破10万,我看“中”。 综合

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