嫦娥六号投入月亮怀抱,“踩”出的“第一脚刹车”为何很准?

2024-05-09 10:01     海报新闻

嫦娥六号投入月亮怀抱 "踩"出这脚精准的刹车究竟有多难?

图源:国家航天局

5月8日10时12分,经过约5天数十万公里的星际航行,嫦娥六号探测器在制导导航与控制(GNC)系统的全自主操控下,成功实施近月制动,顺利进入环月轨道飞行,投入"月亮姐姐"的怀抱。

近月制动是嫦娥六号在飞行过程中的一次关键轨道控制。嫦娥六号探测器飞临月球附近时,实施"刹车"制动,使其相对速度低于月球逃逸速度,从而被月球引力捕获,实现绕月飞行。

这一脚"刹车"可不是普通的刹车。想要做到精准无误,可谓"难于上青天"。如果"刹车力度"小了,减速不够,探测器就将和月球擦肩而过,遁入茫茫太空深处;如果"刹车力度"大了,减速过度,探测器就可能一头栽到月球表面,粉身碎骨。

图源:视觉中国/国家航天局

嫦娥六号是嫦娥五号的备份,在嫦娥五号完成中国人首次月球无人采样返回的壮举后,嫦娥六号就被赋予了更为非凡而光荣的历史使命--人类首次月球背面自动采样返回。

整个任务过程中,嫦娥六号需要跨越重重难关,近月制动就是第一个大的考验--通过减速让探测器由地月转移轨道切换到绕月飞行轨道。

嫦娥六号从地球出发,以约10公里/秒的速度奔向月球。当来到月球近月点时,必须及时地将速度大幅度下降到3公里/秒,才能被月球引力捕捉。

想象一下,当你开车以120公里的时速在告诉公路上疾驰时,你需要猛踩刹车,在短短几秒内把时速精确地降到36公里,不能是35公里,也不能是37公里,必须是36公里,而且要一次成功。你觉得难不难?

相对于嫦娥五号,嫦娥六号的近月制动有些许不同,带来了新的挑战。嫦娥五号的近月制动是在月球正面,对地面来说全程可见,而嫦娥六号的近月制动点火时间是在月球背面,其与地面的所有信息传递需要由鹊桥二号中继卫星来转达。就是说,整个制动过程中,嫦娥六号要边急剧减速边始终保持与鹊桥二号的"眼神交流",而鹊桥二号在和嫦娥六号"对视"的同时,还要始终"凝视"地球和地面飞控人员保持联系,可谓太空"动中通",而这也正是任务的一大风险点。

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