探月征程——嫦娥和玉兔的这一路(7)

4 银河比邻星 2周前 108次点击

这是本系列的第七篇。话说嫦娥四号和玉兔二号完成两器互拍后,“小兔子”和嫦娥姐姐就该挥手告别,独自踏上这月球背面的探索之路了。额,好像它俩最多只能挥天线告别哈。 挥手也好,挥天线也罢,总之意思就是那个意思,“小兔子”该走了。下面,就让我们跟着它一同上路吧! 第七篇 玉兔启程 完成了第一个月昼的工作,“小兔子”该找个安全的地方睡觉了。可是找来找去,附近能满足要求的地方只有一个。正当地面准备控制玉兔二号走过去的时候,却突然发现鹊桥中继星的高度偏低。如果向预定地点行驶,安装在玉兔二号前方桅杆上的定向天线可能对尾部的全向接收天线产生遮挡,这样地面就可能在短时间内失去对玉兔二号的控制。想要换个睡觉的地方,附近又真的难找。正当大家一筹莫展之时,有人提出可以把竖起的桅杆放倒,这样定向天线也会随之卧倒,不会遮挡全向接收天线了。经过测算,该方案可行,玉兔二号就这样“低着头”走向休眠点。 至于月球车为何要在月夜休眠,那是由于月球上的一天接近地球上的一个月,一个白天和一个夜晚都各持续14天左右。在这14天里,月面温度最低可降至零下190℃左右。地面需要控制其收起太阳翼,将月球车内部封闭起来,关闭所有仪器和载荷设备,并启动同位素热源为仪器仓供热,使仪器仓不低于零下50℃,以防设备因太冷而损坏。休眠时车体朝向、姿态和帆板的角度都要精确计算。车体要微微向后倾斜,因为月球车的车轮上没有“手刹”装置,不这样做的话停在斜坡上就容易“溜车”。太阳翼的角度也要准确放置,保证玉兔二号在唤醒前先晒一会太阳。休眠的地点也要选在没有障碍物的空地上,以免信号被遮挡。 在这第一个月昼里,嫦娥姐姐还做起了生物试验。其生物科普试验载荷搭载了棉花、油菜、马铃薯、拟南芥的种子以及酵母菌和果蝇这6种生物,还有18毫升水和土壤、空气。所有生物装载操作均在严格无菌环境中进行,以确保全过程无生物污染。 1月3日23时18分,生物科普试验载荷加电开机并启动主相机拍照。半小时后,地面发送放水指令,种子和虫卵进入生物月面生长发育模式。1月5日8时,地面接收数据显示载荷内种子已经发育出胚根。另外,此次试验还安排了地月对照实验,地面试验载荷与月表试验载荷同步注水,并参考月表生物试验载荷的温度进行控温。截至1月12日,地面对照实验罐体内已经陆续发现棉花、油菜种子萌发并且长势良好。 嫦娥四号在这第一个月夜中还测量到了月背夜晚的最低温,这也是人类首次得到相关的实测数据。其携带了一个同位素电池,不仅可在寒冷的月夜散发热量为探测器保温,还能输出约2瓦的电能以保证月夜温度采集器可在近半个月的月夜中持续工作,每隔15分钟采集一次月夜温度情况。1月31日,地面控制嫦娥四号下传了相关数据,结果表明最低温度达到了零下190摄氏度。 1月29日,这是预定中玉兔二号第一次被唤醒的日子。虽然经历了一些波折,且玉兔二号醒来的时间也比原先预计的晚了40分钟,但结果终究还是顺利的,最终玉兔二号和嫦娥四号都成功被唤醒了。 1月29日至2月13日是玉兔二号在月背度过的第二个月昼。在这个月昼里,其成功突破了玉兔一号行驶114.8米的记录,成为我国在月球上行驶里程最长的月球车。 2月10日,晚上9时,玉兔二号顺利找到休眠区,正准备接收休眠指令。数据显示月球车在第二个月昼共行驶了70.3米,累计已经行驶114.5米,距离玉兔一号的记录仅一步之遥。此时玉兔二号已进入准备休眠的姿态,继续行走有无法在夜幕降临前找到合适休眠地点的风险。就此休眠的话,万一后面出什么状况导致月球车无法再行走,它将永远停留在这个就差一点的地方。但114.8米这个心结又在驾驶员们的心中挥之不去。最终大家决定豁出去了,再走一步!这个想法也得到了批准。 驾驶员们经过反复讨论、迭代计算、复核验证等过程,在1小时内就拟出了行进方案。接着向玉兔二号发出指令--走!2月11日凌晨2时20分,玉兔二号顺利移动了5.5米,累计行驶120米,成功打破了玉兔一号的记录。 2月11日上午10时,测控系统总指挥提议让玉兔二号回头看看嫦娥四号并拍张照片。驾驶员们则认为时间紧迫,还是先赶路吧。总指挥却十分坚持,我们已经来到了月球背面,世界上还有谁能够站在这里,用这样的角度去拍摄照片呢?在总指挥的坚持下,玉兔二号拍下了回望嫦娥四号的照片。照片中除了嫦娥四号,还能清晰地看到冯·卡门撞击坑的边缘和玉兔二号走过的路径。驾驶员们看着这张照片,情不自禁地感叹:“太美了!” 在又一次经历月夜休眠并成功被唤醒后,“小兔子”在月球上的第三个月昼开始了。这个月昼“小兔子”向西挺进,终于有了一个不小的收货。 虽然“小兔子”带有不少精密的科学探测仪器,但先前一直苦于找不到合适的探测目标。一路上的“坑”倒是不少,这既包括月背那大大小小的撞击坑,也包括松软的月壤,可谓明里暗里都是“坑”。驾驶员们必须一边小心翼翼地控制着月球车前进,一边寻找可供探测的目标。然而这已经是第三个月昼了,有价值的探测目标一直没有出现,科学家们都有些坐不住了。 3月1日,驾驶员们一如既往地筛选着玉兔二号传回的照片。突然,他们被一张照片中位于玉兔二号前方不远处的一片碎石吸引住了。它们星罗棋布地散落于月壤之上,仿佛一盘未曾下完的棋。其中有一块体积较大的,上面蒙着一层浅浅的月壤,与周围平坦的地形相比显得是那么不同寻常。当科学家团队得知这个消息时,恨不得立刻把这石头探究个明白。 对石块的探测需要使用玉兔二号上的红外成像光谱仪。其位于车体前方,视场最窄处仅14厘米左右,中心区域8厘米。其前后推移靠月球车移动实现,左右的偏移则需要由车体的转动实现。 然而,月球上遍地是坑,地形也是凹凸不平。要想在合适的太阳高度角和方位角下使视场对准石块,对驾驶技术的要求可不是一般的高。红外成像光谱仪视场距离车前侧面只有约50厘米,若稍有不慎,车轮及月球车底部就可能被石块给蹭坏。经过一轮商讨,最终制定了一个操作方案:先控制月球车驶向目标石块,在石块前微调航向,使视场覆盖石块。这样一旦发现有哪里不对路,也能立刻控制兔子“撒腿就跑”。 玉兔二号逐渐靠近,到达了石块前的平坦位置。就在此时,最新传回的图像显示石块前面竟然有两个撞击坑。虽然都不深,但却很可能对最后的视场调整产生意想不到的影响。 可是,都已经来到这里了,总不能就这样半途而废吧?驾驶员们最终拿出了两个方案。第一是在起点原地左转,直行到终点后调整航向对准石块。优点是控制次数少,但终点的原地转弯刚好在两个撞击坑内,最后的视场调整可能受撞击坑影响而导致调整无法完全到位。第二个方案是在一个相对平坦的中间点上原地转弯,调整航向对着石块直行,避免在终点转弯。相对第一个方案更为安全,但是控制次数较多。经过磋商,大家认为还是安全为上,最终采取了第二个方案。 当“小兔子”成功来到石块跟前,立即对其进行了成像,然而传回的图像却让科学家们有些失望。石块只有右下角的一部分进入了红外成像光谱仪的视场,其余全是月壤。这样一来,红外光谱信息中石块和月壤的信息就混在了一起,无法单独分析出石块的物质成分。 大家反复商量了一阵,决定再来一次。驾驶员们在经过一番推算和分析,再次拟定出一个方案,并控制着月球车再次接近石块并完成成像。这次获得的数据堪称完美,此次任务终于取得了成功。 本篇内容就到这里,不过“小兔子”的探索之路可不会到此为止的哈。更多有意思的事情,咱们下回继续! 本楼来自:智慧人生开发板
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