El misteri d'excavació de la part posterior de la lluna, Chang'e 6 ha utilitzat quina tecnologia làser?

El 3 de maig, Chang'e 6 es va llançar amb èxit, embarcant-se en el primer viatge de tornada de mostreig de la humanitat a la part posterior de la lluna.
Està a punt d'aterrar a la part posterior de la lluna al pol sud: "excavació" de la conca d'Aitken, col·lecció de diferents àrees geogràfiques, mostres de l'edat de la lluna, portades de tornada a la Terra per a un estudi en profunditat.
En l'actualitat, Chang'e 6 ha completat amb èxit el pas clau de "frenada de la lluna propera" (és a dir, "frenada espacial") i ha entrat amb èxit en l'òrbita circumlunar.
Val a dir que la tecnologia làser va jugar un paper crucial en aquesta missió.
Quins instruments i tecnologies làser es van utilitzar?
A més del detector (que conté diversos instruments òptics làser clau), la missió Chang'e 6 també portava càrregues útils i programes de satèl·lit de quatre països, inclòs el detector de gas radó de França, el detector d'ions negatius de l'ESA, el reflector angular làser d'Itàlia i el cub del Pakistan. Estrella. Entre ells, MoonLIGHT, el reflector de cantonada làser de l'INFN d'Itàlia, és especialment cridaner.
(1) Reflector d'angle làser de l'INFN d'Itàlia MoonLIGHT
El reflector de cantonada làser que Chang'e 6 col·locarà a la part posterior de la Lluna s'utilitza per proporcionar serveis de navegació precisos per als satèl·lits que orbiten la Lluna. El reflector és "MoonLIGHT" de l'INFN - Institut Nacional de Física Nuclear, Itàlia, que pot ajudar els satèl·lits a calcular distàncies precises i a agafar òrbites per millorar la precisió de l'aterratge.
El Laser Ranging (LR) és una tècnica utilitzada per mesurar la distància amb precisió entre una estació terrestre làser i un objectiu òptic (Cube Corner Retroreflector, CCR).
Ja l'any 1969, l'Apol·lo 11 dels EUA va col·locar el primer reflector làser a la Lluna per determinar amb precisió la distància entre la Terra i la Lluna. Com a resultat, es va fer possible la realització del mesurament de la gamma de làser lunar (LLR). Només cinc països del món, inclòs el nostre, tenen la capacitat tècnica per mesurar amb precisió la distància entre la Terra i la Lluna amb un làser. Segons les estadístiques, la humanitat ha col·locat un total de cinc reflectors làser a la Lluna durant el segle passat.
En els últims anys, les estacions terrestres làser han millorat significativament, però encara hi ha limitacions imposades per la vibració lunar, etc. Per tal d'aconseguir mesures LLR més precises, s'ha desenvolupat el projecte MoonLIGHT, un instrument làser de prova d'alta precisió. MoonLIGHT adopta una nova generació de disseny compacte, amb un diàmetre de superfície reflectant de 100 mm, que millora la precisió de mesura fins a mil·límetres. En el futur, amb el MoonLIGHT, hi haurà un únic CCR gran per minimitzar els efectes de la vibració.
A més d'aquest MoonLIGHT, el gener d'enguany, l'aterratge lunar "Pelegrine Falcon" de l'United Launch Alliance (ULA) que transportava el Laser-Reflector Array (Laser-Reflecting Array, conegut com LRA) i la NASA Mars Exploration "The Laser- Reflecting Array (LRA) a bord de l'aterratge lunar de Falcon, i el Laser-Reflecting Array (LaRA) del programa d'exploració de Mart (MEP) de la NASA també són de gran interès.
(2) Diversos instruments làser i òptics clau de l'Institut de Tecnologia i Física de Xangai (SITP)
S'ha informat que l'analitzador d'espectre de minerals lunars Chang'e 6, el sensibilitzador de velocitat i gamma làser i el sensibilitzador d'imatges tridimensionals làser desenvolupat per l'Institut de Física i Tecnologia de Xangai de l'Acadèmia de Ciències Xinesa també es va enlairar amb la sonda.
Segons el lloc web oficial de l'Institut de Tecnologia i Física de Xangai de l'Acadèmia Xinesa de Ciències:
- El Lunar Mineral Spectrum Analyzer és una de les càrregues útils del detector, que durà a terme la detecció espectral i analitzarà la distribució de la composició mineral de l'àrea de mostra d'aterratge a la superfície lunar;
- El sensor de velocitat i distància làser, que proporcionarà informació de distància i velocitat de llarg abast quan la sonda aterra a la superfície lunar, és una important màquina autònoma del subsistema de control d'actitud (GNC);
- El sensibilitzador d'imatges en 3D làser utilitza mitjans d'escaneig ràpid làser per detectar la topografia i la geomorfologia de la superfície lunar, cosa que permet a l'aterrador evitar obstacles en temps real i proporcionar imatges 3D precises de la zona d'aterratge lunar quan la sonda està flotant.
Al segle XXI, quan la Xina va llançar el projecte d'exploració lunar Chang'e, es va plantejar la idea d'utilitzar làsers per mesurar la topografia de la superfície lunar en tres dimensions. L'Institut Tecnològic de Xangai s'especialitza en la investigació de la física infraroja i la tecnologia optoelectrònica, el segle passat a la plataforma aerotransportada per realitzar el làser com a mitjà de mesures tridimensionals de la superfície, a partir de "Chang'e I", va començar, el desenvolupament de càrrega fotoelèctrica activa espacial. L'equip va començar a transferir-se a la missió espacial, quan molts membres es converteixen en una tecnologia espectroscòpica com l'origen.
A més, l'Institut de Tecnologia de Silicats de Xangai de l'Acadèmia Xinesa de Ciències ha desenvolupat una sèrie de "pells màgiques" i materials clau per a les "sis noies" que també han cridat l'atenció, inclosos els cristalls de diòxid de tel·luri per a l'espectròmetre d'imatge infraroja del Rover lunar Chang'e 6 i recobriments de control tèrmic per al detector. A l'espectròmetre d'imatge infraroja del rover lunar Chang'e 6, els cristalls de diòxid de tel·luri de gran mida són els materials clau per aconseguir un gran camp de visió, una alta resolució espacial i espectral i els seus cristalls de diòxid de tel·luri de gran mida amb excel·lents característiques acústica-òptiques. han assegurat la realització d'aquest material clau en el termini previst.
Quines meravelles crearà Chang'e 6 aquesta vegada?
El llançament reeixit de la sonda Chang'e 6 suposa un altre gran avenç a la indústria espacial de la Xina!
Després de posar-se en òrbita, les "Sis Noies" realitzaran un vol d'uns 53 dies tal com estava previst, durant el qual passaran per les fases de transferència terra-lluna, frenada a prop de la lluna, circumnavegació, aterratge i descens, treball de superfície lunar. , ascens a la superfície lunar, cita i atracament i transferència de mostres, circumnavegació i espera, transferència lunar-terra, i reentrada i recuperació.
Fer mostres de la part posterior de la lluna és un miracle en si mateix. El terreny de la part posterior de la Lluna és més accidentat que la part frontal, cosa que dificulta l'aterratge a la part posterior de la Lluna, i aquesta dificultat també es veu augmentada a la part posterior de la Lluna pel problema de la comunicació Terra-Lluna.
La dificultat més gran, potser, rau a realitzar un acoblament precís: la combinació d'aterratge-ascensor s'ha d'acoblar amb la combinació d'orbitador-retorn, que té l'oportunitat de girar cap al front de la Lluna en una òrbita circumlunar, permetent a l'estació terrestre mesura la trajectòria i es comunica amb ella, però el primer no té el suport de cap estació terrestre a la superfície de la Lluna i només es pot comunicar amb Magpie Bridge 2.
La diferència de temperatura de diversos centenars de graus entre el dia i la nit a la Lluna també ofereix una gran prova per al funcionament normal de diversos instruments. Per aquest motiu, l'Institut de silicat de Xangai ha desenvolupat més de 10 tipus de recobriments de control tèrmic inorgànics, i aquests "recobriments de control de temperatura" s'utilitzen per al mecanisme de càmera panoràmica, aterratge, cilindre de protecció del motor, col·lector de temperatura nocturna lunar de l'aterratge, punt làser. dispositiu, mecanisme d'acoblament, etc.
A més, la Xina també estarà en el procés d'aquestes tasques, per provar el retorn, però també per crear un miracle en la tecnologia: Chang'e VI ha de ser precís per fer una bona feina "per anar, sota, enrere, en" cinc accions, cada acció no pot aparèixer cap error.
Aquest any, la Xina tirarà endavant la quarta fase del projecte d'exploració de la Lluna, que està previst que inclogui el Chang'e-6, Chang'e{-7 (recerca de proves de l'existència d'aigua a la Lluna) i les missions Chang'e-8 (el tipus bàsic per establir una estació internacional d'investigació lunar). Encara queden moltes dificultats tècniques per superar abans que l'estació de recerca científica estigui completament completada.