误差近17公里,嫦娥6号与印度差了46倍,追上这个技术,还需努力

云舟史策说 2024-08-16 00:40:35
嫦娥六号的着陆点偏差了16.7公里,印度卫星只偏差几百米,难道我们技不如人?

嫦娥偏差数据是不争的事实,但我们的科学家并不是做不到,而是觉得没必要。

精准降落是中国人十年前就决定抛弃的废案,没想到印度捡了回去炒冷饭。

中国扔掉的,他们捡起来

其实早在2013年,开始研究嫦娥四号时,中国就考虑过精准降落的问题了。

探月总设计师李春来在接受央视采访时的原话是

“有人考虑,我们降落在嫦娥三号边上,控制精度很高,也能显示出我们的水平。”

如果采用这个方案,我们的偏差会比印度还要小。

有研究员认为让嫦娥四号精准的降落在嫦娥三号旁边,这样子显得我们的地位技术非常高。

没想到几位总工程师和相关专业院士们坐在一起讨论后决定,不搞精准降落,采用旧方法。

为什么这么决定呢?

当前环境下,精准降落的首要作用似乎并非科研,而是有面子,说出去好听。

虽然我们中国有钱有技术,但是我们要把资源花在刀刃上。如今人类的研究还用不着精准降落,因为我们对月球还没那么了解。

如今人类身处地球时,不能观测清楚月球地表的全貌。

我们可以看见大的地形,比如小山,深坑。但是具体地表是否平坦,一定是机器自己降落之后才能知道。

如果在地球上规定一个点,不管地况如何都强硬降落。这实在是没有必要也并不科学。

嫦娥六号着陆器降落相机拍摄影像图

我们也没想到,我们十来年前抛弃不要的方案,被日本和印度视若珍宝。

印度月船三号和日本SLIM探测器在着陆精度控制上做出了非常大胆的尝试,而且取得了巨大成功——它们分别实现了360米和55米的落点偏差。

这个数字听起来是很厉害,很唬人。

然后呢?印度飞船不管地面情况,即使地面有障碍也得按部就班的硬着陆。

日本飞船因此摔在了月球表面无法正常工作了。

这种情况下,精准着陆并非优点,反而成了缺点。

日本白兔-R探测器任务团队发表声明

美国的探测器也曾经着陆在山坡上,探测器没走两步就摔倒了。

所以中国给嫦娥六号提供的就是最合理的方案:划出长方形的着陆区,自己根据地形避开障碍。这是如何做到的呢?

我们在地球上寻找一个符合以下标准的地区:

没有大的地形起伏,在探测范围内,能接收到信号。

满足这些条件后就在这个地区划定一个大的方框。

我们的嫦娥从中国发射之后,一路穿越宇宙和星空,跨越地月之间的距离,绕过整个月球,来到月球背面,在这个方框内降落。

探测器不断地下降,当探测器下降到100米低空时,它会悬停观察。其中配置的智能计算系统会自己选择最后的落点。

嫦娥六号降落录像

通过机载相机捕捕捉月球表面的影像,对比预置的月球影像地形数据,并做出相应的避障规避动作,最终精准降落。

我们计划的落点是南纬42.1度、西经154.4°。

最后实际降落点是南纬41.64°,西经153.99°。

工作人员解释说,他们不会在地面操控,由探测器从第一视角,在现场选择。

嫦娥六号其实没有超出划定的安全框,完全是可以接受的正常偏差。

降落在月球表面之后,嫦娥六号就开始挖土,拍照,完成自己的任务。

前两天它刚刚在月球表面挖出了一个中字,工作人员还发布了一条信息“我看中”!

在采样任务完成之后,嫦娥六号就要带着月球土壤返回地球了。

日本和印度的探测器往往会省略这一步,直接就“死”在月球上了。

下图是拼劲全力想要回家的印度探测器,使劲之大差点没把月壤都吹飞了,也没能成功起飞。

日本更是把零件都给努散了。下图是日本探测器为了返回地球,拼尽全力,最后散架的发动机喷管。可见做科研还是得实事求是,把功夫用在正路上。

嫦娥六号的回家之旅就优雅的多,我们的上升器会和着陆器分离开来。更加轻巧的上升器独自带着月壤飞向回家之路。

上升器飞个六分钟之后,就会在月球附近遇到和它交接的“轨返组合体”。

轨返组合体=轨道分离器+返回器

组合体和小上升器会握紧双手,彼此拥抱,这个过程需要21秒。

我们精准控制在1秒捕获、10秒校正、10秒锁紧的范围内。可见中国都是把精准技术放在有用的地方。

上升器和组合体衔接之后,月球土壤会被传送进组合体内。上升器就此完成使命,从此在宇宙中漂流。

而组合体环绕月球14天后,会进一步解体,抛弃掉轨道分离器,只剩下返回器,带着样本回到地球,降落在内蒙古地区。

到那个时候,嫦娥六号任务就完整的结束了。

一次航天任务的成功,绝非只凭一个数据就可以评判,更多的是需要全面审视任务目标、技术手段、环境条件等多方面综合因素。

中国在航天器设计、航迹设计、制导控制系统、航天器系统健康管理以及任务设计等多个环节都构筑了高水准的技术基础。

中国探月工程不仅要考虑单一技术环节的实施,更要将多种技术环节的融合充分纳入考量,只有由多个环节的协同作用,才能实现高精度着陆的目标。

中国以实现最终着陆为目标,在机器视觉避障、推进剂管理、容错控制等环节都做了长期持续的投入和不断完善。

未来的嫦娥七号探测器将升级搭载先进的全新地形相对导航系统,并将首次应用分布式飞行机动避障技术,借助机载智能算法的强大计算能力,实现百米级乃至更高的精确着陆。

建立起一体化、系统性的能力体系,才能真正实现技术水平的整体跃升,补足短板,不断向着更高远大目标迈进。

因此,未来伴随着中国航天技术整体实力的持续增强,定能彻底打破现有瓶颈,在定点着陆精度等方面取得新的突破性进展,为中国的探月事业再添新的力量。

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云舟史策说

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