在历经主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段、着陆缓冲段共计7个时序阶段后 , 嫦娥七号着陆器组合体软着陆于月球南极预选着陆区 。
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着陆器组合体下降过程
话说 , 预选着陆区具体会在月球南极哪里呢?
如前文所述 , 着陆区需要选择有连续光照 , 且离永久阴影区较近的区域 。 根据这些约束条件 , 月球南极符合登月条件的区域基本分布在沙克尔顿、霍沃思、舒梅克、坎布斯、德·杰拉许、斯维德鲁普这六个撞击坑边缘及连接地带 。
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沙克尔顿撞击坑周边是比较热门的着陆位置选项
预选着陆区全年光照率基本都在80%以上 , 话说既然有连续光照的极昼现象 , 那么会不会存在连续无光照的极夜现象?答案是存在的 , 但相较于连续光照天数 , 连续无光照的时间要短得多 , 通常在3至6天范围内 , 其余时间则是在阴影与光照之间交替 。
虽然连续无光照时间较短 , 但对于航天器而言仍然是难以承受的极低温恶劣工况 , 因此有必要额外配置热源以实现热平衡 。 比如NASA抓总研制的毒蛇号月球车 , 由于没有配置额外热源 , 其在月夜环境中生存时间无法超过50个小时 , 以致于最终寿命很难超过一年(该月球车登陆纬度较低 , 着陆区连续无光照的月夜时间更长) 。
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玉兔二号月球车配置的同位素热源
目前经过实际工程应用验证的额外热源无外乎也是两种方案 , 一种是类似玉兔二号、好奇号、毅力号这些星球车配置的同位素热源 , 再就是类似祝融号火星车配置的相变储能集热窗 。
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祝融号车体顶部配置有相变储能集热窗
受月球车尺寸 , 以及月球南极太阳入射角影响 , 嫦娥七号月球车并不适合采用类似祝融号火星车的相变储能方案 , 因此最优选择仍然是同位素热源 。
月球南极着陆区独特的光照条件将对嫦娥七号着陆器与巡视器设计产生较大影响 , 比如着陆器与巡视器的太阳翼需要尽可能垂直布放 , 以便适应较低的太阳高度角 。
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着陆器太阳翼对日指向
嫦娥七号着陆器组合体成功着陆预选着陆区后 , 巡视器将沿着展开的坡道驶离 , 该月球车届时也许会命名为“玉兔三号” , 其总体规模将与玉兔二号大致相当 。 近年来 , 我国航天在星球车领域的诸多技术突破也可能在玉兔三号(为便于行文 , 后文皆称此名)身上有所体现 。
比如祝融号火星车首创基于主动悬架设计的高机动性行驶机构 , NASA毒蛇号月球车就借鉴了这一设计 , 相信玉兔三号也会继承 , 以便适应复杂月面行驶需要 。
《嫦娥七号竞争择优载荷功能指标要求》披露 , 玉兔三号至少会携带3台科学载荷 , 分别是拉曼光谱仪、测月雷达、月表磁场测量仪 。 与玉兔号、玉兔二号两辆月球车相比 , 从搭载的科学载荷看 , 玉兔三号是被寄予厚望的 。
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玉兔二号月球车测月雷达低频通道天线(高频通道天线在车身底部)
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