2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,工作正常,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功,实现世界首次月球背面采样返回。
6月28日,国家航天局向中国科学院移交了嫦娥六号样品容器,交接了样品证书。经初步测算,嫦娥六号任务采集月球样品1935.3克,在样品安全运输至月球样品实验室后,地面应用系统的科研人员将按计划开展月球样品的存储和处理,启动科研工作。
由南航赵淳生院士团队研制的超声电机此次应用在嫦娥六号探测器上,用于光谱仪驱动与控制。与传统电机相比,超声电机具有响应快、精度高、噪声小、无电磁干扰等优点,此前,赵淳生院士团队的超声电机已成功应用在嫦娥三号、四号和五号探测器上,在探月工程中发挥了重要作用。
“嫦娥六号”中的使用温度区间是-20°C至120°C。考虑到超声电机使用环境的变化很大,团队在高温环境下做了大量的实验,包括结构设计、材料选择、驱动控制,以及其他安全保障措施的设计。
“嫦娥六号”对超声电机的精度和环境都有了更严苛的要求,“嫦娥六号”进行月球背面自动采样,超声电机将用来控制光谱仪接收反射光谱的镜面的方向和角度。
据了解,该项目从2015年一直持续至今,团队工作人员做了大量自检和可靠性确认等方面的工作,逐步提升了超声电机的环境适应能力。
针对星表地形复杂导致的着陆缓冲性能与稳定性要求高等技术难题,南航航空学院聂宏教授牵头的飞行器起落装置团队承担了着陆缓冲机构柔性体建模和着陆冲击计算等任务,发明了多种月球及火星、小行星着陆缓冲机构,揭示了着陆缓冲系统组合缓冲吸能机理及系统能量传递规律。
该团队着陆缓冲系统相关研究成果已成功应用于嫦娥三号、四号月球探测器,确保了嫦娥三号、四号探测器在月面的成功着陆。研究成果为嫦娥五号和火星探测器着陆缓冲装置的研制提供了系统的设计方法及试验验证手段,具有重大的社会、经济效益与应用价值。
中国电科14所研制的多部测量雷达构建完整链路,为嫦娥六号返回各阶段提供全程保障支持。
嫦娥六号在返回大气层时时速高达每秒7公里到11公里,因高速剧烈摩擦,在飞船表明产生高温等离子气体层,并对电磁波造成屏蔽形成“黑障”,导致通信方式全部中断,返回器暂时失去联系。
针对返回舱穿越“黑障”区跟踪探测难题,14所集中优势力量持续攻关,突破多项核心技术,在“黑障”区连续跟踪,精准探测返回器在太空中的飞行轨迹,有效助力返回器成功穿越“黑障”。
在此次任务中,55所参与保障了多款射频芯片、功率模块等核心元器件以及封装外壳的研制任务,用于探测器和运载火箭测控系统数据高可靠传递,为嫦娥六号任务提供了重要支撑。
由于月背地形复杂多变、月背与地球间通讯受遮挡,会导致天地通讯出现信号传输困难等问题,影响任务进行。针对这一挑战,55所研发团队开展技术攻关和试验验证,在芯片大功率、高效率,高线性,封装外壳轻重量、高密度和可靠性等关键技术方面取得重要突破,成功研制出性能优异、质量稳定可靠的多款产品,为嫦娥六号“奔月”保驾护航。
南京高华科技股份有限公司参与了多款核心元器件及监测系统的研制,配套产品涵盖压力传感器、温湿度压力复合传感器、无线传感器监测系统等多款传感器及传感网络系统,为多系统控制和参数测量提供了直接依据,实现探测器和运载火箭测控系统数据的高可靠传递,为嫦娥六号成功发射提供了重要支撑。
嫦娥六号的机械臂近摄相机,它就像一只智能的眼睛,当机械臂靠近月球表面时,需要清晰地“看到”月球土壤的彩色影像。由英田光学研制的机械臂近摄相机光学元件,能保证相机捕捉到高质量、高清晰度的图像。为满足更高精度和更严格的环境要求,英田光学从工艺评审到光学元件加工,进行了一系列关键技术攻关,确保光学元件在月球极端的环境条件下(如温差大、辐射强等)仍然拥有非常良好的环境适应性,具备高精度和高稳定性。该光学元件还结合预设的视觉标记,通过复杂的算法实时计算出与月球表面物体之间的三维距离和三维角度,这对于机械臂的精准操作至关重要,帮助机械臂在月球表明上进行精细地采样和其他任务。
公司研制的嫦娥六号机械臂近摄相机中的光学元件通过提供高质量成像、实时测量与计算、拥有非常良好的环境适应性以及高精度和高稳定性等功能。
当前,英田光学还正在积极地推进嫦娥七号的光学元件正样交付工作,并已经进行了三年左右的电性件试验;同时,公司还在准备嫦娥八号的光学元件预研工作,基本功能将涵盖月球地表的地形地貌监测和地面导航相机。此外,公司还在参与多个大型空间相机的研制项目,包括可见光空间相机、近红外空间相机等。
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