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天文航天知识——十万个为什么
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为什么嫦娥三号叫航天器而不叫卫星

  大连晚报: 火箭发射升空进入预定轨道,由着陆器和探测器组成的“嫦娥三号”将在约半个月后在月球实施软着陆并开展为期3个月的巡视探测。

  运载火箭将嫦娥三号直接送入地月转移轨道;在轨飞行约5天,近月制动被月球捕获,进入100公里环月圆轨道。飞行约4天后,变轨进入15公里×100公里椭圆轨道;再飞行约4天后,从高度约15公里的近月点开始动力下降。

  嫦娥“三姑娘”成“器”  已不叫卫星

  嫦娥“三姑娘”有四条腿六个轮子,是着陆器和巡视器(俗称“月球车”,叫“玉兔号”)的组合体。与嫦娥一号、二号不同,嫦娥三号在名称上不叫卫星而叫器,是我国第一个“有腿”的航天器。

  嫦娥三号任务主要有两个,一是实现月面软着陆,二是实施月面巡视勘察。这需要它既能落到月面上,还能自主动起来。将任务分解给两个探测器,有助于加快研制进度。

  落月之前,巡视器作为一个载荷被安装在着陆器上,本身并不工作。整个前期飞行、动力下降以及实施软着陆过程,都是由着陆器完成的。到月面后,二者互相配合,将巡视器释放到月面上,成为两个独立的探测器,各自在月面开展探测任务。

  “三姑娘”虽然苗条但是很健壮

  着陆器包含11个分系统,其中最有特色的当数着陆缓冲分系统,又集中体现在四条“中国腿”的外形上。据了解,其他国家的软着陆方式主要有三种:一是气囊弹跳式,二是着陆腿式,三是空中吊车式。每种方案都有优缺点。就嫦娥三号软着陆任务来讲,气囊式不能满足重量要求,吊车式又比较复杂,腿式能满足任务需要,保证着陆的稳定性。综合之下,嫦娥三号选用了腿式着陆。

  巡视器包含8个分系统,其中最有特色的当数移动分系统。从外形上看,就是巡视器的6个轮子。

  此外,由于探测器的重量限制,嫦娥三号必须“瘦身”,进行集成化、小型化设计,还必须保证系统的可靠性。只有这样,才能保证它是一个健壮的探测器。

  “三姑娘”落月难度大  全靠自主完成

  嫦娥三号的路径设计比嫦娥一号、嫦娥二号更进一层,且难度和风险大大增强。它要在近月点15公里处进行动力下降,接着实现月面软着陆,然后再进行月面巡视勘察。

  这15公里的动力下降,是以抛物线下降。探测器的相对速度要从1.7公里/秒逐渐减为0,过程主要靠探测器自主来完成,人工干预的可能性几乎为零。距月面100米处时,探测器还要悬停,对月面进行拍照,避开障碍物,寻找着陆点。

  等到探测器在月面实现软着陆后,着陆器和巡视器还要进行分离,实现互相拍摄。着陆器基本固定在一个位置,巡视器则需要从着陆器上“走”下来,进行月面巡视勘察。在月面路径中,还涉及到“地面遥操作”和“巡视器自主控制”相结合的技术手段。

  除了地面遥操作外,巡视器也可以利用计算机,对图像进行处理、识别障碍,规划出相对较近的局部路径,控制自身的移动。这时候,巡视器就是一个自主移动的机器人了。


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