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嫦娥四号任务圆满成功 陕西产品发挥重要作用

2019-01-21 14:23:47

1月11日嫦娥四号任务圆满成功,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器工作正常,在“鹊桥”中继星的支持下顺利完成互拍,地面接受图像清晰完好。在此次任务中,在嫦娥四号探测器的飞行全程测控、实现月背软着陆、两器互拍等关键环节,西安分院研制的产品都发挥了至关重要的作用。

玉兔二号巡视器全景相机对嫦娥四号着陆器成像。新华社发(国家航天局供图)

能否安全着陆月球背面是嫦娥四号任务的关键之一。西安分院科研工作者在嫦娥三号探测器的测距测速敏感器研制经验的基础上,进行了升级和优化,使得“四姑娘”实现了安全着陆月背。

西安分院为嫦娥四号研制的测距测速敏感器通过把握速度和距离的信息,保证了“四姑娘”轻盈落月。测距测速敏感器类似于我们日常生活中汽车的行车雷达和倒车雷达,将极大方便“四姑娘”控制身姿顺利“泊车”,可以说,测距测速敏感器是嫦娥四号探测器寻找落月路的明亮双眼。

嫦娥四号传输信息的能量是一定的,如果传输速率过快,就会导致信息无法顺利到达中继星。这个过程就好比一个人需要负重前行很远的距离,如果背负的东西很重,那么他在一定的时间内走的路程就比较短,如果背负的东西很轻,那么在同样的时间内他走的路程就比较远。根据能量守恒定理,“四姑娘”将信息传发送给“鹊桥”的能量是一定的,这个信息传送将穿越近8万公里的空间距离,在这个过程中能量损耗是一定的,如果携带的信息过多,那么信息将无法顺利传到中继星上。

研制出高速率的数传子系统很难,而研制出低速数传子系统也不容易。研制高速率的数传就像要把自行车骑得飞快一样,是比较难的事;而低速率的传输好比慢骑自行车,不仅要慢,还要保持平衡,不比骑快简单。为了实现低速率的传输,西安分院的设计师们经过了数次的方案论证、试验,最终才成功地为“四姑娘”特制了一套数传子系统。

嫦娥四号着陆器地形地貌相机对玉兔二号巡视器成像。新华社发(国家航天局供图)

“鹊桥”的中继通信分系统在地、月、星之间建立了数据链路,这些数据链路可以实现“鹊桥”与嫦娥四号探测器的双向通信以及“鹊桥”与地面的双向通信。

由于嫦娥四号探测器的身材小,它们随身携带的信号收发天线装置也相对较小,导致了发射信号较弱,为了能够保障中继星和探测器的联系,中继通信分系统设置了多种不同的码速率,具备了“自适应数字调节”能力,可以克服两器发出的信号微弱、不稳定等带来的信号捕捉困难,为“鹊桥”和嫦娥四号探测器信息传递开辟了“绿色通道”。(记者 周生来 通讯员 张昊)

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