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楼主: heito
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[任务跟踪] 嫦娥四号任务专题:月面运行中

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eaglemu 发表于 2013-12-16 15:39 | 显示全部楼层
我也觉得让嫦娥4号验证月面复飞多次机动着陆进行科学考察的方案不错。可以让巡回车返回着陆器,着陆器携带巡回车在月球用弹道方式进行远程机动,或者悬停平飞进行近距机动。

点评

这个没法弄了,三、四都是一样的设计,着陆器支腿是一次性。  发表于 2013-12-17 11:36
这个恐怕不现实.着陆器的支架(腿)深陷月面,未必能拔起来,而且那腿的缓冲能力是一次性的(靠材料的塑性变形),再次软着陆不现实。较可行的是着陆器分离出一个上升舱起飞到一定高度受控坠毁,落月器近距离观察  发表于 2013-12-17 09:24
clarksun 发表于 2013-12-16 15:43 | 显示全部楼层

所以说是异想天开嘛。不过,大家应该都看得出,嫦娥3号着陆器和月球车的一系列技术,比如变推力发动机,降落自动避障,着陆缓冲,自动行走,温控技术,测控技术等,这些都是登陆地外天体通用技术,无论是月球或者火星,都是适用的。要是能证明火星的环境不比月球更恶劣,基于嫦娥3号技术的着陆器和巡视器是有可能在火星生存的。即使不拿ce4改装火星探测器,就是基于原有构架上开发,也比新研制一台能节约大量的时间和金钱,鉴于火星探测现在要加速进行,这也是个多快好省的办法。
shilgenius 发表于 2013-12-16 15:49 | 显示全部楼层
clarksun 发表于 2013-12-16 15:43
所以说是异想天开嘛。不过,大家应该都看得出,嫦娥3号着陆器和月球车的一系列技术,比如变推力发动机,降 ...

火星肯定不行,引力大的多,还有大气
可以直接用于小行星探测
ericye 发表于 2013-12-16 16:12 | 显示全部楼层
clarksun 发表于 2013-12-16 13:56
有个异想天开的想法,既然3号如此圆满,不如将嫦娥4号改成火星探测器。要是不考虑火箭运力的前提下,是不是 ...

2018年会实施第一次的火星任务跟研制新的火星车,根本不需要这样改.也没必要.
☆温内图☆ 发表于 2013-12-16 20:46 | 显示全部楼层
听坛子里的大大们说过,月面上升技术不用验证,以往出事都是在降落阶段 四号可以去掉着陆器已经巡视器,增加个轨道舱,验证月轨对接技术和返回技术 这样总重量应该在长三乙的承受范围之内 个人也认为很有必要发射地月中继卫星 为将来的载人登月做准备
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 09:45 | 显示全部楼层
其实嫦娥四号的任务更改早就说过了吧
http://www.people.com.cn/h/2012/0304/c25408-1859625817.html
叶培建还透露,如果嫦娥三号完成任务顺利的话,原计划用作嫦娥三号备份星的嫦娥四号,就会搭载与三号不同的仪器设备升空,从而拓展中国月球探测的科研内容。
joki 发表于 2013-12-17 10:47 | 显示全部楼层
也有可能是验证取样和传送的技术,比如在登陆器或者巡视器上加个钻子和收纳机构,然后传送到登陆器上模拟一下这个过程。这样架构不用太大调整。
返回验证任务单搞一次即可。
mir-2 发表于 2013-12-17 12:04 | 显示全部楼层
joki 发表于 2013-12-17 10:47
也有可能是验证取样和传送的技术,比如在登陆器或者巡视器上加个钻子和收纳机构,然后传送到登陆器上模拟一 ...

从“绕落回”的官方基本要求看,三期重点问题是要回得来,这也是未来载人探测的关键。需要优先验证的是月球轨道对接和高速返回技术。而取样的关键机构——机械臂正在由嫦娥三号验证。

点评

指的是月壤样本的月面封装、传送。返回任务改动太大,看之前的消息,单做一次验证可能性较大。  发表于 2013-12-17 13:56
AKANG 发表于 2013-12-17 12:29 | 显示全部楼层
mir-2 发表于 2013-12-17 12:04
从“绕落回”的官方基本要求看,三期重点问题是要回得来,这也是未来载人探测的关键。需要优先验证的是月 ...

但样品的取样、封装、传输,应该比单独一个机械臂工作,更复杂吧。

点评

没看清前面的楼层,已另行回复。  发表于 2013-12-17 16:37
AKANG 发表于 2013-12-17 12:33 | 显示全部楼层
苏联的取样返回只能在着陆地就地取样。我国的取样方案是由月球车取样吧? 非常期待小型无人阿波罗方案。
spacedog 发表于 2013-12-17 13:41 | 显示全部楼层
本帖最后由 spacedog 于 2013-12-17 14:05 编辑

其实月球采样返回任务主要的技术难点有四个(不考虑已经掌握的技术):月面起飞入轨技术、月球轨道对接技术、月地返回精确测控技术、深空再入返回技术。
对于兔子而言,最大的挑战恐怕还是月球轨道对接技术(这个和嫦娥三号实现的月面软着陆技术难度都是顶级——当然是相对目前兔子的能力而言)。其它的包括月面打钻采样和样品移转等难度都小得多。
如果嫦娥四号要改成嫦娥五号的验证星,那么就要看它准备提前验证什么技术?以及准备对备份星进行多大程度的修改?(这个要受到预算和工程进度的严格限制——毕竟如果改动太大花费和工期太多就不如干脆新研发一颗验证星)。
    从技术跨度来看,验证月球轨道对接和深空返回技术是最有价值的(因为将填补兔子在航天技术上的两项空白,同时也为嫦娥五号趟平道路),但这个方案也是最激进的!可以说除了地月转移阶段以外它和嫦娥三号几乎没有多少可以公用乃至相近的地方。除非事先就做了安排并且探测器是模块化的,否则它就是一个不打折扣的新型号!经费和时间上的代价也不会小。
    如果不准备验证月球轨道对接技术,那么在做月球起飞试验时就不必强求入轨(毕竟能入轨的话其能量消耗和对接是差不多的)。实际上对于小型的无人采样返回任务,月球轨道对接技术不是必须的(但对于载人任务是必须的),抛开月球轨道对接的高难度和风险不说,单一套对接测量装置的死重量换成燃料可能都足以让小型采样器实现月地返航了。未来的嫦娥五号更可能采取的方式是月面起飞直接回航地球,这样还可以减少一次样品的移转过程,降低任务的复杂度。(国际上的小行星采样返回基本都是直接返回)。
    可是如果连月面起飞都不验证的话,那么嫦娥四号基本就成了三号的简单重复,在科学考察上当然可以选择不同的落月点来实现不同的目的,在工程验证上就完全没有了意义。所以,恐怕月面起飞还得搞。
    在月面起飞又不入轨,那么上升舱必然还要坠毁在月面上,这样有多大的意义呢?当然我们可以让上升舱在着陆器和巡视器的观察视野内受控定点“撞月”!过后巡视器(玉兔)甚至可以爬到撞击点进行实地考察验证。这样才有可能追求起飞试验的更大价值。
    因为上升舱不入轨,其受控撞月地点也不会太远,所以其体积质量都可以控制得比较小,那么对嫦娥三号的改动就不会太大,也许把着陆器上的望远镜和紫外线相机拆掉省出的重量就够用了,时间和经费的代价也要小很多,应该有可能在短时间内(2015年底前)发射
浙江诸暨 发表于 2013-12-17 13:50 | 显示全部楼层
验证上升就够了,否则就是大改,把月球车等等改为上升段
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 14:13 | 显示全部楼层
spacedog 发表于 2013-12-17 13:41
其实月球采样返回任务主要的技术难点有四个(不考虑已经掌握的技术):月面起飞入轨技术、月球轨道对接技术 ...

月面起飞没多大难度,自动交会对接和地球轨道也没什么区别,深空高速返回主要是轨控精度要求高,防热还真不是什么问题,我个人认为,嫦娥五号任务中恐怕数样品转移难度最大。
如果一定要嫦娥四号做五号技术验证的话,嫦娥四号可以在月球轨道上多绕几圈,通过VLBI网尽可能提高测控精度等等,本身的载荷换为一个返回舱,尝试在月球轨道转移样品,更好地模拟未来的样品转移,随后返回舱高速返回地球。
剩下的就是落月放下玉兔二号,和嫦娥三号没什么两样了

点评

您说的那个为五号做技术验证的方案,改动工作量太大,又必须在嫦娥三号结果确定后才能修改,其进度恐怕还要落在嫦娥五号之后,而且除了平台没有什么可以沿用,费用比专门搞一颗验证飞行器省不了多少。  发表于 2013-12-17 16:35
兔子在地球低轨道做对接试验都感觉测控支持(覆盖)能力不足,为此发了天链,还新建了地面测控站,可能还准备在万一的情况下请求国际协助(毛子?欧洲?)。月球可是有半边永远背对我们的,测控覆盖率很难提升  发表于 2013-12-17 16:30
虽说没尝试过的技术都有难度,但我还是认为样品转移的难度较低,它其实就是一个机械手的动作,而且可在地面进行充分的演示和验证的。 月轨自动对接之所以更难是因为我们的测控网在那个距离无法提供高精度的支持。  发表于 2013-12-17 16:24
uiopuiop 发表于 2013-12-17 15:31 | 显示全部楼层
取样分为挖和钻两种类型,分别需要铲土机构和钻取机构。各有各的用途,不能互相代替。在CE4上换装挖钻机械臂,是一个不错的选项
lqp 发表于 2013-12-17 15:39 | 显示全部楼层
shilgenius 发表于 2013-12-16 15:49
火星肯定不行,引力大的多,还有大气
可以直接用于小行星探测

火星引力大我想不是问题,因为有大气,可以考虑降落伞软着陆。这倒对变推力发动的要求比较低了,主要是用于火星轨道刹车,需要重新计算一下。
joki 发表于 2013-12-17 15:45 | 显示全部楼层
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 14:13
月面起飞没多大难度,自动交会对接和地球轨道也没什么区别,深空高速返回主要是轨控精度要求高,防热还真 ...

那个返回舱尺寸不小,恐怕质量接近一吨。上了这个,就没有可能登月了。
想了半天,觉得转移样品和返回的验证还是分开做的可能性最大。嫦娥4号多半已经投产了,现在再大改架构不太可能。返回舱高速返回单用CZ3打高轨就行,没必要非进入环月轨道不可。转移验证一并在轨做,改动不大且保险。
非要一起来的话,多半只能用CZ-734,LTO接近4.8吨,刚好比嫦娥3多了一吨,加装返回舱应该可行。返回舱前面加装样品转移机构,验证一下实际失重状态下的样品转移。嫦娥4号负责轨道修正,近月制动前和嫦娥4号分离,返回舱绕月后直接飞回来再入。嫦娥4号制动进入环月轨道继续执行着陆任务,落月后由玉兔2号验证月壤收集和月面样品传送试验。
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 15:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 Lsquirrel 于 2013-12-24 22:00 编辑
joki 发表于 2013-12-17 15:45
那个返回舱尺寸不小,恐怕质量接近一吨。上了这个,就没有可能登月了。
想了半天,觉得转移样品和返回的 ...

现在的消息看,分开的可能性更大
英文报道提到验证星是CE2平台+返回舱,验证高速返回和再入,这次提到CE4做CE5的前期技术验证试验,但验证什么呢,取样、封装、月面上升?
除了英文报道,前两天碰到腾讯的编辑,他说:
据说明年就行无人采样返回技术研制,但国防科工委的人说不是四号

我还有一个疑惑,会不会CE5改装了具备采样能力的月球车,这样CE4做验证也说得过去,不过更可能的是CE4算进探月三期先导星,所以提到三期有巡视器

点评

鉴于中国使用的是长寿命同位素,那么如果嫦四月球车装备了采样工具,而又能活到嫦五那时候,没准就可以让嫦四着陆器引导嫦五降落在附近,开展一次真正有科学意义的多点采样返回。这个称第一名至实归。  发表于 2013-12-19 04:06
嫦五要想有巡视器,要么从着陆器肚子里放出小型的拖线式月球车,要么把整体的着陆架改成轮子,或者在降落后换用轮子支撑。感觉都太过科幻了。  发表于 2013-12-19 04:03
joki 发表于 2013-12-17 15:57 | 显示全部楼层
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 15:50
现在的消息看,分开的可能性更大
英文报道提到验证星是CE2平台+返回舱,验证高速返回和再入,这次提到CE ...

我觉得也是这样,返回的专心验证返回。CE2是做中继卫星用,还是仅仅提供近月制动和月地转移?如果是后者,搞个多星上面级改改也就得了。
嫦娥4主要验证月面那堆挖土、封装、转移的实验。至于环月轨道对接,只是要求测控精度更高、自主交汇能力强一些,本质跟近地对轨道也没太大不同。
月面上升验证多半不太可能,一方面没听说有多大难度,之前的貌似都是直接上的,也没听说在这个环节失败。另外,上升验证确实也安排不下,除非换火箭,大改嫦娥4,感觉没有可能。

点评

问题就集中在上升验证了,这个东西不可能也加到嫦娥四号上,那就是大改了。但嫦娥四号首先是三号的备份,其次才是五号的先导。设计上不会有大改动。  发表于 2013-12-17 16:36
楠宫晓风vn 发表于 2013-12-17 16:08 | 显示全部楼层
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 15:50
现在的消息看,分开的可能性更大
英文报道提到验证星是CE2平台+返回舱,验证高速返回和再入,这次提到CE ...

我总觉得那个高速载入验证星过于奢侈。
长征2C射个小东西环绕轨道就得了……
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 16:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 Lsquirrel 于 2013-12-17 16:26 编辑
楠宫晓风vn 发表于 2013-12-17 16:08
我总觉得那个高速载入验证星过于奢侈。
长征2C射个小东西环绕轨道就得了……

如果就是月球轨道高速返回和高速再入防热,这样的确太奢侈了,打一个小型高轨道返回舱,CZ-2C都运力过剩的,直接CZ-6发射一个几百千克的什么都够了
我猜测,会不会还验证月面轨道对接和样本转移,同时CE1/2平台的轨道器兼做后续任务通信中继的任务,或许还会带更好的相机获取局部地区的超清影像。
CE5、6可能要落到不同的地方,CE2只拍了虹湾的高清图而且并不是那么理想,LRO很多地方是0.5米分辨率不假,但更多是低分辨率的比如现在CE3的落区就是20米,至于南北极就更糟糕了。如果CE5、6甚至CE4有志于在极地做些开拓性任务,还是需要更好的影像的,如果要做月背着陆和探索,就更需要中继星了

我的期待是:
明年先发射这个验证星,这样验证了返回和防热技术,还有了一个中继星,如果带上高清相机拍摄就更好了;CE-4可以在2015年发射,带月球车在南北极或是月球背面登陆,同时带着样品钻取和封装设备,如果月球车机械臂换上或是装上月岩月壤取样设备效果更好,为CE-5做取样的技术验证


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