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作为将2公斤月球样品带回地球的11个步骤之一,中国嫦娥5号月球探测器的上升器已经与轨道器模块对接,准备返回。

太空对接与日本动画中展现的对接完全不同,在日本动画中,机器人往往会加速移动,甚至还会发出巨大的金属碰撞声。实际上,中国嫦娥5号对接过程非常缓慢,加速度只有火箭的千分之一。

如果发出很大的嘶哑声,则可能意味着某些东西已损坏。而且,由于声音通常无法在真空中传播,因此您无法真正听到声音。

总而言之,这是一项精确的工作,而不是碰撞。

这两个部分如何在空间上“亲吻”?对接完成后不久,中国航天科技工业公司(COSIC)的工程师透露了他们为嫦娥五号飞行任务开发的技术。

加速度测量系统

加速度描述了速度的变化。当火箭被点燃时,它的加速度激增。但当上升器以静止速度在空间中移动时,加速度为零。

用来测量加速度的工具叫做加速度计,它也存在于我们的智能手机中,用来检测运动和方向——是的,就是“自动旋转”功能。

嫦娥5号上使用的加速度计与前几代基本上相同,但有一个重要的区别:增加了许多缓冲垫,以减少上升器在做大动作时的冲击力,比如从月球起飞。

“这些减震器安装在很多地方。这有点像我们在家具上贴的转角垫子。”中远集运公司的工程设计师傅继波说。“问题是,我们必须将它们放置在正确的位置,因此加速度计在受到撞击后不会旋转。”

他和他的团队花了两个多月的时间进行实验并找到最佳位置。测试结果很棒,因为它们可以将旋转限制在1角秒以内-小于0.0003度。

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微波雷达

它不是我们家里用的微波炉。对接过程中使用的雷达恰好利用了与家用烤箱相同的辐射。

雷达是上升和轨道飞行器的眼睛,可以互相“看”对方。它们是嫦娥五号任务中使用的四大关键技术之一。

一套雷达由微波发射器和接收器组成。一个安装在上升器上,另一个安装在轨道飞行器上。

当它们靠近时,雷达就会打开来探测它们之间的距离。

该雷达总工程师孙武说:“我们已经习惯在地球轨道上进行对接。”“但嫦娥任务要困难得多,因为它离地球远得多。”

像北斗和GPS这样的卫星导航系统在这样的距离下无法工作,所以雷达是唯一的依靠。

此外,雷达还被用作数据传输设备,就像我们在家里使用的WiFi一样。

为了确保雷达按预期工作,COSIC的工程师进行了15次模拟,并考虑了月球尘埃的干扰。

“我们不想给太空留下任何遗憾或缺陷,”雷达系统首席设计师何忠勤说。