飛行階段多、器間狀態(tài)多,軌道器必須攜帶足夠的推進(jìn)劑以及大量載荷,才能確保此次行程安全無虞;但受到探測器整器重量的約束,軌道器不得不解決高承載與輕量化之間的矛盾。
軌道器參與地月往返運(yùn)輸、器間分離、交會(huì)對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移等關(guān)鍵任務(wù)。在各器多次對(duì)接分離的過程中,連接穩(wěn)固、分離可靠的連接解鎖與分離關(guān)鍵技術(shù),成就了嫦娥六號(hào)的從容飛天之旅。
嫦娥六號(hào)探測器是中國迄今為止最重的深空探測器,由軌道器、返回器、著陸器和上升器組成。這四部分各司其職,軌道器承擔(dān)地月往返運(yùn)輸任務(wù),著陸器用于落月、采樣封裝、科學(xué)探測等,上升器將攜帶樣品從月面起飛,返回器負(fù)責(zé)將月球“土特產(chǎn)”帶回地球。
發(fā)射升空后,嫦娥六號(hào)軌道器的首要任務(wù)就是運(yùn)輸,它不僅需要具備強(qiáng)大的承載能力,承載各器進(jìn)入月球軌道,護(hù)送月背采樣;還要在月球軌道進(jìn)行交會(huì)對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移,穩(wěn)妥地完成月球樣品的“接收”“裝箱”,并安全“投遞”回地球。
所謂的抱爪式對(duì)接,形象地說就像手握棍子的動(dòng)作。嫦娥六號(hào)軌道器上配置了3套K形抱爪,只要對(duì)準(zhǔn)上升器連接面上的3根連桿,通過將抱爪收緊,就可以實(shí)現(xiàn)兩器的緊密連接,完成“太空牽手”。
完成月背采樣后,嫦娥六號(hào)上升器從月面起飛,在進(jìn)入環(huán)月軌道后與繞月飛行的軌道器相遇。上升器和軌道器在月軌上的“浪漫牽手”,如果采用中國載人航天工程中的弱撞擊式對(duì)接,那么僅有軌道器1/5重量的上升器就會(huì)面臨被撞飛的風(fēng)險(xiǎn)。因此,嫦娥六號(hào)軌道器采用捕獲式對(duì)接的方式,通過抱爪式對(duì)接機(jī)構(gòu),配合采用連桿棘爪式轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu),確保月球樣品容器可靠轉(zhuǎn)移。
九游会ag登陆嫦娥六號(hào)軌道器承擔(dān)著地月往返運(yùn)輸?shù)闹匾姑?,在相?8萬公里的地月之間完成月球樣品的“空中接力”,是名副其實(shí)的“地月巴士”。
捕獲、收攏、轉(zhuǎn)移,看似簡單的過程,但要在月球軌道上高速運(yùn)行的飛行器上實(shí)現(xiàn),卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有那么簡單。所幸,嫦娥六號(hào)不辱使命,在38萬公里之外動(dòng)作一氣呵成,為完成人類首次月背采樣返回任務(wù)又向前邁出堅(jiān)實(shí)一步。
除了創(chuàng)新大承載復(fù)雜構(gòu)型輕量化結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)外,嫦娥六號(hào)軌道器采用多次分離復(fù)雜構(gòu)型,通過在太空中完成“分離—組合—再分離—再組合”的變形過程,靈活機(jī)動(dòng)、“身輕如燕”地實(shí)現(xiàn)了地月往返運(yùn)輸任務(wù)。
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