6月6日14时48分,嫦娥六号上升器成功与轨道器和返回器组合体,成功在月球轨道完成对接,并于15时24分将样本转移。
整个过程中,我国近些年完成了跨越式升级的GNC系统,发挥了重要作用。
GNC,Guidance,制导;Navigation,导航;Control,控制。
GNC系统是航天器的核心分系统之一,负责稳定并控制航天器在太空中的运动,包括姿态和轨道机动,保证航天器完成全部飞行任务并安全返回。
此前,嫦娥六号的变轨、落月、挖土、起飞,全都离不开GNC系统的控制。尤其降落位置可是月球的背面,对GNC系统的自主悬停避障技术要求更高。
自主悬停避障的原理其实很简单,就是落月的过程中,朝月球怼脸猛拍,再通过光学传感器等设备,自动识别出月表的坑坑包包,然后避让降落。
当然,原理是这么个原理,想要精准实现就很难了。
而上升器,自6月4日进入环月飞行轨道后,先后进行了4次轨道调整。当上升器位于轨道器和返回器组合体的前方约50公里、上方约10公里之时,轨道器和返回器组合体,近距离自主靠近上升器,完成轨道交会。
轨道器配置的3套K形抱爪对准上升器连接面的3根连杆,通过将抱爪收紧实现两器紧密连接,精准完成交会对接。
这一切,同样是由GNC系统主要控制的。由于地月信号延迟等问题,很多细节状况,都需要智能化的GNC系统自行判断。
GNC技术的发展,与航天动力学、现代控制理论、现代光学、微电子技术以及计算机技术的发展密切相关。我国在该领域的成果,目前处于世界领先水平。
另外,在嫦娥六号转移样本时,复合连杆机构,起到了非常关键的作用,它带有复杂精密的传动链,能实现三个自由度的位移偏差测量。
而我国攻克的双向高精度控制及测试技术,可以让复合连杆机构准确且稳定地进行展开与收合。
目前,充满传奇色彩的嫦娥六号,其轨道器和返回器组合体,正带着世界独一份的月背之壤,静静等待着回家的时机……