¿Cuál es la función del satélite de exploración lunar Chang'e-2?
Chang'e-2 se desarrolló sobre la base del satélite de respaldo de Chang'e-1. Su tarea principal es verificar y detectar el plan preliminar para la segunda fase del proyecto de exploración lunar, y es el pionero de la segunda fase.
En comparación con "Chang'e 1", "Chang'e 2" tiene tecnología más nueva, más dificultad, sistemas más complejos y mayores riesgos. La misión "Chang'e-2" es como un trampolín de la primera fase a la segunda fase. No sólo hereda muchas tecnologías maduras del satélite Chang'e-1, sino que también agrega muchas tecnologías nuevas según los diferentes objetivos de la misión. Desempeña un papel de conexión en el proyecto de exploración lunar y es de gran importancia para el desarrollo de toda la profundidad. industria de exploración espacial.
Como satélite piloto de la segunda fase del proyecto de exploración lunar, el satélite Chang'e-2 se utiliza principalmente para verificar algunas tecnologías clave de la segunda fase del proyecto de exploración lunar y profundizar el conocimiento científico lunar. objetivos de exploración.
Durante la misión, el satélite Chang'e-2 realizará seis verificaciones técnicas: en primer lugar, cooperará con el vehículo de lanzamiento para verificar la tecnología de lanzamiento directo de la órbita de transferencia Tierra-Luna; verificará el sistema casi lunar a una distancia de 100 kilómetros de la luna. El tercero es verificar la tecnología de vuelo y maniobras orbitales de 100 km × 15 km y el cuarto es realizar pruebas de imágenes de alta resolución en el área de aterrizaje alternativa de; la segunda fase del proyecto es equipar un transpondedor de espacio profundo de banda X liviano y miniaturizado y cooperar con la estación terrestre de control y medición de banda X recientemente construida en China para probar la tecnología de control y medición de banda X; , pruebe la tecnología de codificación del código de verificación de paridad de baja densidad (LDPC) del canal de telemetría, la tecnología de transmisión de datos de alta velocidad desde el suelo lunar y la tecnología de la cámara de aterrizaje. Estas seis verificaciones técnicas nos proporcionarán una referencia útil para comprender mejor el entorno de la superficie lunar, comprender las reglas de desarrollo de la tecnología de exploración del espacio profundo y reducir eficazmente los riesgos de la segunda fase del proyecto de exploración lunar.
Basado en el satélite Chang'e-1, el satélite Chang'e-2 ha mejorado el rendimiento de la carga útil y ha mejorado la precisión de la detección científica de la luna. La atención se centra en lograr cuatro objetivos científicos, a saber, obtener una imagen tridimensional más precisa de la superficie lunar, con una resolución aumentada de 120 metros en el satélite Chang'e-1 a más de 10 metros. Al mismo tiempo, también detectará la composición material de la Luna, las características del suelo lunar y el entorno espacial de la Tierra y la Luna cercana. La exploración científica de la Luna por el satélite Chang'e-2 desempeñará un papel importante en la posterior exploración lunar de China y puede promover eficazmente el desarrollo de la exploración del espacio profundo.
El satélite Chang'e-2 está formado por 10 sistemas. De acuerdo con los nuevos requisitos de la misión, se rediseñaron el sistema general y el subsistema de control térmico. Sobre la base de heredar completamente el estado del satélite Chang'e-1, se modificaron parcialmente ocho subsistemas, mientras que los dos subsistemas de prueba técnica y carga útil. centralizado Todos los productos de software y hardware recientemente desarrollados fueron adquiridos y diseñados en su totalidad.
Crea una "escalera recta". Si se compara a Chang'e-2 con un acróbata que necesita completar una serie de movimientos difíciles en un entorno hostil, entonces si podrá ingresar con éxito a la órbita de transferencia Tierra-Luna es la primera dificultad que tiene ante sí. De acuerdo con los patrones de movimiento de la base de la luna y la base del sol, el tiempo de ventana para que los satélites entren en la órbita de transferencia Tierra-luna es muy corto. Si el satélite no ingresa con precisión a la entrada de la órbita de transferencia Tierra-Luna cuando la estrella y la flecha se separan, será necesario ajustar la órbita del satélite, lo que hará que el combustible del satélite se consuma por adelantado. Si la desviación es demasiado grande, afectará la implementación de tareas posteriores. Por lo tanto, el sistema de satélite y el sistema de cohetes cooperaron entre sí y fueron de la mano. Después de repetidos cálculos, finalmente se diseñó la órbita de lanzamiento del cohete, creando una "escalera directa" rápida y conveniente para que Chang'e volara hacia el. luna.
Asegúrate de "frenar" con precisión. Después del encendido y lanzamiento, "Chang'e 2" tomó el "ascensor directo" para volar al Palacio de la Luna. Si corriera demasiado y no pudiera frenar a tiempo, no sería un satélite lunar. Una fuerza de frenado insuficiente hará que el satélite salga volando del rango gravitacional de la luna y no pueda ser capturado por la luna; si la fuerza de "frenado" es demasiado fuerte, el satélite golpeará la luna, con consecuencias desastrosas. Para que el satélite entrara con éxito en una órbita de trabajo de 100 km × 100 km y en una órbita de 100 km × 15 km alrededor de la Luna, los diseñadores llevaron a cabo análisis y soluciones extremadamente precisos, establecieron modelos matemáticos relevantes y confirmaron repetidamente la relación entre sistemas relacionados. relación de interfaz. Después de repetidas discusiones y cálculos, finalmente encontraron un método eficaz para controlar la precisión y el problema del "frenado" preciso se resolvió fácilmente.
Añadido un nuevo subsistema de pruebas técnicas. La mayor diferencia entre "Chang'e 2" y "Chang'e 1" es la incorporación de un nuevo subsistema: el subsistema de prueba técnica. Este subsistema se utiliza principalmente para verificar el sistema de control y medición de banda X satelital terrestre, probar cámaras de aterrizaje y otras tecnologías relacionadas, y realizar verificación preliminar y reservas técnicas para la segunda fase del proyecto. Según el nodo de desarrollo satelital, este subsistema debe completar el diseño del esquema, el prototipo preliminar y el desarrollo del producto prototipo en el menor tiempo posible, para no afectar el progreso de toda la misión. La tarea era urgente y el equipo de investigación del subsistema de pruebas técnicas empezó a tener dificultades con el tiempo. En la sala de datos, Internet, la sala de diseño y la fábrica independiente, los diseñadores siempre están dando vueltas. Después de innumerables cálculos, argumentos, anulaciones, nuevos cálculos y nuevos argumentos, cada problema técnico finalmente se resolvió uno por uno.
El sistema de medición y control en banda X se aplicó por primera vez en China. El satélite Chang'e-2 cuenta con muchas tecnologías nuevas, muchas de las cuales son experimentos por primera vez en el espacio. El sistema de control y medición de la banda X es una de ellas. Actualmente, el sistema TT&C de banda X satélite-tierra no se ha aplicado en los satélites chinos. En comparación con el sistema TT&C de banda S utilizado principalmente en China, tiene las ventajas de una alta velocidad de transmisión, una pequeña atenuación de la señal y un mayor transporte de datos. Pero al mismo tiempo, también enfrenta una serie de problemas técnicos como el diseño, los dispositivos y los procesos. En lugar de dejarse intimidar por las dificultades, los diseñadores enfrentaron los desafíos de frente.
Después de estudiar toda la noche, finalmente encontraron una solución en el menor tiempo posible.
Configurar “calefacción y refrigeración aire acondicionado”. Debido a los cambios en órbita, el satélite Chang'e-2 enfrentará una diferencia de temperatura de aproximadamente 300°C durante su operación. ¿Cómo resistir las altas temperaturas del sol y el frío bajo cero? El revestimiento antirradiación del satélite diseñado por el equipo de diseño del sistema de control térmico "Chang'e-2" muestra su poder mágico. Esta capa dorada, que está compuesta por 13 capas de películas delgadas tan delgadas como una cigarra, tiene una estructura especial y puede conducir el calor dentro del satélite, formando efectivamente un ambiente de equilibrio térmico dentro del satélite. Cuando Chang'e 2 se lo pone, se siente como estar en una habitación con aire acondicionado que parece primavera durante todo el año.
Diseñar una cámara en miniatura que “combine movimiento y quietud”. Para tomar imágenes claras de la Tierra desde el espacio después del lanzamiento del satélite, y también para obtener imágenes rápidas y claras de la superficie lunar, el satélite Chang'e-2 está equipado con cuatro cámaras en miniatura que integran tecnologías avanzadas como la luz. , maquinaria, electricidad y calor. Los diseñadores utilizaron sensores de imagen CMOS y tomaron la iniciativa de desarrollar una cámara corta, plana y rápida basada en las necesidades del satélite Chang'e-2.
Después de más de dos años de investigación, el desarrollo del satélite Chang'e-2 ha logrado grandes avances. La nota más fuerte se tocó en la sinfonía del círculo onírico de Chang'e volando a la luna.