從中國文昌航天發(fā)射場啟程奔月后,,嫦娥六號探測器經過近月制動,,已于5月8日順利進入環(huán)月軌道飛行。目前,,正在繞月飛行的嫦娥六號,,飛行軌道采用的是與月球自轉方向相反的逆行軌道,。為了確保遠在38萬公里外的探測器走好每一步,,航天科技集團五院軌道設計團隊匹配月背采樣返回任務的特點和需求,,形成了更完善的無人地月往返飛行任務軌道方案。
要到月背“取寶”,,漫漫長路該怎樣走,,是航天器系統(tǒng)最頂層的設計工作。與嫦娥五號相比,,嫦娥六號的硬件產品技術狀態(tài)沒有進行大幅度更改和調整,,但它的目的地卻是月背的南極-艾特肯盆地,難度比在月球正面著陸更大,。
更關鍵的問題在于太陽,。太陽始終直射月球赤道附近區(qū)域,如果嫦娥六號仍然采用原有的環(huán)月順行軌道方案,,當它在月球南半球著陸時,,探測器本應朝陽的一側會處于陰影中,,應當處于陰影環(huán)境的一側則處于光照中,,這會影響采樣過程的能源供給。
重新調整探測器的構型布局,,以適應朝向需求,?在下降過程中進行大幅度姿態(tài)調整?這些方案要么會帶來重大的技術狀態(tài)調整,,要么會增加任務在軌實施的風險,。軌道設計團隊巧妙設計了奔月之路,,將飛行軌道方向調轉為逆行,無需調整探測器設計方案,,就能保證它隨時隨地“能量十足”,。
在新軌道上,嫦娥六號會先后采取3次近月制動,。月背崎嶇不平,,可供安全著陸的區(qū)域有限,探測器必須擁有更高的著陸精度,。通常來說,,控制調整探測器的軌道面即可實現定時定點著陸,但逆向飛行的嫦娥六號既要調整軌道面,,又不能增加推進劑消耗,。于是,從踩下“第一腳剎車”到下降著陸的20多天里,,軌道設計師利用不同周期環(huán)月橢圓軌道面的特性,,確定軌道面調整量所對應的停泊軌道飛行時間,無需額外消耗推進劑,,順勢而為即可實現高精度瞄準著陸點,。過程中,鵲橋二號中繼星也持續(xù)提供中繼測控支持,,確保變軌全程測控可見,。
(航天科技集團五院供圖)