新华社北京12月14日电(记者白瑞雪、李宣良)嫦娥三号探测器14日21时11分成功落月,中国成为世界上第三个有能力独立自主实施月球软着陆的国家。
落月是从15公里高度开始的。11分钟的落月过程中,嫦娥三号依靠自主控制,经过了主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速段等6个阶段,相对速度从每秒1.7公里逐渐减为0。在距离月面100米高度时,探测器暂时停下脚步,利用敏感器对着陆区进行观测,以避开障碍物、选择着陆点。在以自由落体方式走完最后几米之后,平稳“站”上月面的4条着陆腿触月信号显示,嫦娥三号完美着陆月球虹湾地区。
这是人类第130次探月活动。12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空的嫦娥三号是我国发射的第一个地外软着陆探测器和巡视器,也是在1976年苏联“月球24号”探测器登陆月球后第一个重返月球的人类探测器。
作为中国探月工程“绕、落、回”三步走的第二步,在实现月球软着陆的同时,嫦娥三号还肩负着突破自动巡视勘查、深空测控通信、月夜生存等关键技术的使命。
由着陆器和“玉兔”号月球车组成的嫦娥三号月球探测器总重近3.8吨。在接下来的几个小时里,“玉兔”号将驶离着陆器,开始为期约3个月的科学探测,着陆器则在着陆地点进行原地探测。
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嫦娥三号测控系统实现系列技术创新
新华社北京12月14日电(田兆运、林立栓)嫦娥三号14日晚成功落月。保障任务顺利实施的测控系统实现了哪些技术创新?我国探月工程测控系统副总设计师董光亮给出了详细解答。
“根据探月工程二期任务需求,我们新建了两个深空测控站,组建起深空测控网,初步具备了深空测控能力。”董光亮说,“作为测控系统最大的变化,深空网使我们在这次任务中有效解决了低信噪比条件下的测控、高数传码速率传输和月面双目标的测控问题。”
董光亮介绍说,为使嫦娥三号实现有动力条件下的位置确定以及着陆器和巡视器的相对位置确定任务,测控系统首次使用了三向测量技术和同波束干涉测量技术,确保位置测量的精准定位。此外,任务中首次主用X频段完成对探测器的各项测控任务,有效提高了测定轨精度、天地测控性能,并为后续探月和深空测控任务奠定了良好的技术基础。
“对于测控系统来说,嫦娥三号任务仍有挑战。”董光亮说,比如,要首次完成对月面着陆器和巡视器的双目标测控,首次完成对地外天体表面巡视器的遥操作等。
北京飞控中心自主创新突破5项关键技术
新华社北京12月14日电(田兆运、姜宁)嫦娥三号任务测控通信指挥部指挥长、北京航天飞行控制中心主任陈宏敏14日在接受新华社记者采访时表示,针对嫦娥三号任务技术跨度大、状态变化多、技术要求高的情况,北京飞控中心连续攻克并突破了5项关键技术。
一是高精度月面视觉定位技术。巡视器月面遥操作要利用探测器下传的图像数据,进行高精度视觉定位,只有定位准确才能确定往哪里走、去哪探测。中心采用多项新技术新算法,实现了月面巡视器的高精度定位。
二是月面巡视动态规划技术。月面环境复杂地形多样,巡视探测要结合实时获取的地形数据进行动态规划。技术人员设计了基于规划图的状态空间前向搜索算法,构建了三层规划模型,解决了路径规划与巡视勘察自动验证和动态改进的难题。
三是巡视器行走控制技术。地面需要控制巡视器规避各类月面障碍,实现安全的月面行驶控制。中心通过建立月面综合环境模型,设计了里程最短、能源最省等最优路径搜索算法,控制巡视器实现盲走、自主规划避障等多种移动方式。
四是巡视器可视化操作与控制技术。实现遥操作控制可视化是地面指挥决策的重要辅助手段。中心建成了月球车手动驾驶系统,应用立体显示技术,实现了人在回路进行控制的遥操作环境。
五是多体制深空干涉测量数据处理技术。针对佳木斯、喀什两个新建深空站干涉测量信号的处理,中心突破了差分单程测距、同波束干涉测量等数据处理技术,为探月轨道确定和月面高精度定位提供了新手段。