Millist lasertehnoloogiat on Chang'e 6 kasutanud Kuu tagakülje kaevamise saladuses?

3. mail lasti edukalt välja Chang'e 6, mis alustas inimkonna esimest kuu-tagasi proovivõtureisi.
Ta on maandumas Kuu tagaküljel lõunapoolusel - Aitkeni basseini "kaevamine", erinevate geograafiliste alade kogumine, Kuu proovide vanus, toodud Maale põhjalikuks uurimiseks.
Praegu on Chang'e 6 edukalt läbinud võtmeetapi "kuu lähedal pidurdamine" (st "kosmosepidurdus") ja sisenenud edukalt ümber Kuu orbiidile.
Tasub mainida, et lasertehnoloogia mängis selles missioonis üliolulist rolli.
Milliseid laserinstrumente ja tehnoloogiaid kasutati?
Lisaks detektorile (mis sisaldab mitmeid olulisi laseroptilisi instrumente) kandis Chang'e 6 missioon ka kasulikke koormusi ja satelliidiprogramme neljast riigist, sealhulgas Prantsusmaa radooni gaasidetektor, ESA negatiivsete ioonide detektor, Itaalia lasernurkreflektor ja Pakistani kuubik. Täht. Nende hulgas on eriti pilkupüüdev Itaalia INFN-i lasernurgareflektor MoonLIGHT.
(1) Itaalia INFN-i lasernurkreflektor MoonLIGHT
Lasernurgareflektorit, mille Chang'e 6 Kuu tagaküljele asetab, kasutatakse Kuu ümber tiirlevate satelliitide täpsete navigatsiooniteenuste pakkumiseks. Reflektor on Itaalia riikliku tuumafüüsika instituudi INFN "MoonLIGHT", mis aitab satelliitidel arvutada täpseid kaugusi ja haarata orbiite, et parandada maandumise täpsust.
Laser Ranging (LR) on tehnika, mida kasutatakse lasermaajaama ja optilise sihtmärgi (Cube Corner Retroreflector, CCR) vahelise kauguse täpseks mõõtmiseks.
USA Apollo 11 paigutas juba 1969. aastal Kuule esimese laserreflektori, mis määras täpselt Maa ja Kuu vahelise kauguse. Selle tulemusena sai võimalikuks Lunar Laser Ranging (LLR) mõõtmise teostamine. Vaid viiel riigil maailmas, sealhulgas meie omal, on tehniline võimalus mõõta laseriga täpselt Maa ja Kuu vahemaad. Statistika järgi on inimkond viimase sajandi jooksul Kuule paigutanud kokku viis laserreflektorit.
Viimastel aastatel on lasermaajaamad märkimisväärselt paranenud, kuid Kuu vibratsioonist ja muust tulenevalt on endiselt piiranguid. Täpsemate LLR mõõtmiste saavutamiseks on välja töötatud ülitäpne testlaserinstrument MoonLIGHT projekt. MoonLIGHT võtab kasutusele uue põlvkonna kompaktse disaini, mille peegeldava pinna läbimõõt on 100 mm, mis parandab mõõtmise täpsust millimeetrite täpsusega. Tulevikus on MoonLIGHTiga üks suur CCR vibratsiooni mõju minimeerimiseks.
Lisaks sellele MoonLIGHT-ile jõudsid selle aasta jaanuaris ka United Launch Alliance'i (ULA) Kuu maandur "Peregrine Falcon", mis kannab laserreflektori massiivi (Laser-Reflecting Array, viidatud kui LRA), ja NASA Mars Exploration "The Laser- Suurt huvi pakuvad ka Falconi Kuu maanduri pardal olev peegeldav massiiv (LRA) ja NASA Marsi uurimisprogrammi (MEP) laserpeegeldav massiiv (LaRA).
(2) Shanghai Tehnoloogia- ja Füüsika Instituudi (SITP) mitmed võtme laser- ja optilised instrumendid
On teatatud, et Hiina Teaduste Akadeemia Shanghai Tehnoloogia- ja Füüsika Instituudi poolt välja töötatud Chang'e 6 Kuu mineraalide spektri analüsaator, laserkauguse ja kiiruse mõõtmise sensibilisaator ning laseri kolmemõõtmeline kujutise sensibilisaator tõusid koos sondiga välja ka.
Hiina Teaduste Akadeemia Shanghai Tehnoloogia- ja Füüsika Instituudi ametliku veebisaidi kohaselt:
- Lunar Mineral Spectrum Analyzer on üks detektori kasulikest koormustest, mis hakkab teostama spektraalset tuvastamist ja analüüsima maandumisproovi ala mineraalse koostise jaotust Kuu pinnal;
- Laseri kauguse ja kiiruse mõõtmise andur, mis annab pikamaa vahemaa- ja kiirusteavet, kui sond maandub Kuu pinnale, on oluline iseseisev masin Attitude Control (GNC) alamsüsteemis;
- Laser-3D-kujutise sensibilisaator kasutab laserkiire skaneerivaid kujutise vahendeid, et tuvastada Kuu pinna topograafiat ja geomorfoloogiat, võimaldades maanduril realiseerida reaalajas takistuste vältimist ja anda täpseid 3D-pilte Kuu maandumisalast, kui sond hõljub.
21. sajandil, kui Hiina käivitas Chang'e Kuu-uuringute projekti, esitati idee kasutada lasereid Kuu pinna topograafia mõõtmiseks kolmemõõtmeliselt. Shanghai Tehnoloogiainstituut on spetsialiseerunud infrapunafüüsika ja optoelektroonilise tehnoloogia uurimisele, eelmisel sajandil õhuplatvormil, et realiseerida laserit pinna kolmemõõtmelise mõõtmise vahendina, alates "Chang'e I" algas kosmoseaktiivse fotoelektrilise koormuse arendamine. meeskond hakkas üle minema kosmosemissioonile, kui paljud liikmed on valmistatud spektroskoopilise tehnoloogiaga, nagu päritolu.
Lisaks on Hiina Teaduste Akadeemia Shanghai silikaaditehnoloogia instituut välja töötanud rea "maagilisi nahku" ja "kuue tüdruku" jaoks olulisi materjale, mis on samuti tähelepanu äratanud, sealhulgas telluurdioksiidi kristallid infrapuna-kuvamisspektromeetri jaoks. Chang'e 6 kuukulgur ja termokontrollkatted detektorile. Kuukulguri Chang'e 6 infrapuna-kuvamisspektromeetris on suured telluurdioksiidi kristallid peamised materjalid suure vaatevälja, kõrge ruumilise ja spektraalse eraldusvõime saavutamiseks ning selle suured telluurdioksiidi kristallid, millel on suurepärased akusto-optilised omadused. on taganud selle võtmematerjali õigeaegse valmimise.
Milliseid imet Chang'e 6 seekord loob?
Sondi Chang'e 6 edukas käivitamine tähistab järjekordset suurt läbimurret Hiina kosmosetööstuses!
Pärast orbiidile saatmist sooritab "Kuus tüdrukut" plaanipäraselt umbes 53-päevase lennu, mille jooksul läbib Maa-Kuu ülekande, Kuu lähedal pidurdamise, ümbermaailmareisi, maandumise ja laskumise, Kuu pinnatöö faasid. , Kuu pinnale tõus, kohtumine ja dokkimine ning proovide ülekandmine, ümbermaailmareis ja ootamine, Kuu-Maa ülekanne ning taassisenemine ja taastumine.
Kuu tagakülje proovide võtmine on omaette ime. Kuu tagumise poole maastik on karmim kui esiküljel, mis teeb Kuu tagaküljele maandumise keeruliseks ning seda raskust suurendab ka Kuu tagaküljel Maa-Kuu side probleem.
Suurim raskus seisneb võib-olla täpse dokkimise realiseerimises: maanduri-tõususeadme kombinatsioon tuleb dokkida orbiidi-tagasisõiduki kombinatsiooniga, millel on võimalus pöörata Kuu esiküljele kuuringil orbiidil, võimaldades maajaamal mõõta trajektoori ja suhelda sellega, kuid esimesel pole Kuu pinnal ühegi maapealse jaama tuge ja ta saab suhelda ainult Magpie Bridge 2-ga.
Mitmesaja kraadine temperatuurierinevus Kuu päeval ja öösel paneb suure proovile ka erinevate instrumentide normaalse töö. Sel põhjusel on Shanghai silikaadiinstituut välja töötanud enam kui 10 tüüpi anorgaanilisi termoreguleerivaid katteid ja neid "temperatuuri reguleerivaid katteid" kasutatakse panoraamkaamera mehhanismi, maanduri, mootori kaitsesilindri, maanduri kuu öötemperatuuri kollektori, laseri suunamise jaoks. seade, dokkimismehhanism ja nii edasi.
Lisaks tegeleb nende ülesannete täitmine ka Hiinaga, et proovida tagasitulekut, aga ka luua tehnoloogias ime - Chang'e VI peab olema täpne, et teha head tööd "minna, alla, peale, tagasi, viiele toimingule, ei tohi iga toimingu puhul ilmneda viga.
Sel aastal jätkab Hiina Kuu uurimisprojekti neljandat etappi, mis plaanitakse hõlmata Chang'e-6, Chang'e-7 (otsitakse tõendeid vee olemasolu kohta Kuu) ja Chang'e-8 (rahvusvahelise kuu-uuringute jaama rajamise põhitüüp) missioonid. Enne teadusliku uurimisjaama täielikku valmimist tuleb ületada veel palju tehnilisi raskusi.