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楼主: heito
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[任务跟踪] 嫦娥四号任务专题:进入第十月昼

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wwxb2017 发表于 2019-9-8 19:41 | 显示全部楼层
schummiwong 发表于 2019-9-6 16:19
下一月昼就要用光谱仪分析了,这个强大多了。

之前没用过光谱仪?
geminight 发表于 2019-9-9 10:50 | 显示全部楼层
ysz 发表于 2019-7-1 16:05
仔细看了下,转向时的确都是有坑。

不知道遇到障碍,找路时是只转动摄像头还是整台车要转。

玉兔有3组摄像机,每组2只形成立体视觉,其中2组在桅杆上可以独立车体旋转俯仰,1组在车体前方固定安装。如果车体固定安装的摄像机是用于行车的话,那每当找路范围大于摄像机视野时,都需要转动车体。
iamanewbee 发表于 2019-9-9 21:29 | 显示全部楼层
geminight 发表于 2019-9-9 10:50
玉兔有3组摄像机,每组2只形成立体视觉,其中2组在桅杆上可以独立车体旋转俯仰,1组在车体前方固定安装。 ...

不要把兔二的设计想象成这么娄。三套相机有两套用于走路。一套是固定车体的避障相机,用于车前方3米以内避障;一套是装在桅杆顶部的导航相机,用于10米以内导航,车体不动,桅杆自己会转动的。哪有为了导航兔二必须原地打转的道理?
schummiwong 发表于 2019-9-10 14:41 | 显示全部楼层
wwxb2017 发表于 2019-9-8 19:41
之前没用过光谱仪?

用光谱仪分析那块奇怪的地方。

光谱仪一开始就用了啊,Nature文章就是光谱仪数据。
wwxb2017 发表于 2019-9-10 18:53 | 显示全部楼层
schummiwong 发表于 2019-9-10 14:41
用光谱仪分析那块奇怪的地方。

光谱仪一开始就用了啊,Nature文章就是光谱仪数据。

谢谢,理解错了,祝顺利
wsl20005 发表于 2019-9-13 12:38 | 显示全部楼层
2019年1月3日,嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区,这是人类首次实现在月背着陆。

在嫦娥四号的运行过程中,有这么一件“法宝”起着至关重要的作用。它,便是第21届工博会的明星展品“月背软着陆激光导航避障敏感器”。

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月背软着陆激光导航避障敏感器

这一设备最为知名的一次“现身”便是在嫦娥四号的着陆过程中——由于月球背面并不像正面那样平坦,着陆区的选择及精准着陆成了一大难题。此外,嫦娥四号只能在有限的相对大的撞击坑里寻找相对平坦的位置作为着陆区,选择范围长宽只有十几公里。为了保证嫦娥四号能够快速找到安全的着陆点,“时间”成了这一避障敏感器研发标准中的第一要素。

据了解,这一过程中的挑战在于,需要在四分之一秒的时间内完成照片拍摄并在2秒之内完成计算。为了实现这一目标,中科院上海技术物理研究所采用三维成像组件,使用16个激光光束对50米乘以50米范围的的月背着陆区进行高速扫描。这相较于嫦娥三号的技术而言,具有更高的效率。

在实际操作中,嫦娥四号探测器会通过接力避障的方式——下降至2公里左右时,探测器会做一次光学的初避障,主要识别大障碍。下降至100米左右,探测器会做一个悬停,利用激光敏感器实现精避障,识别0.2米障碍、坡度等,通过地形的最优识别方法找到安全区域降落。

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嫦娥四号飞行及平稳着陆过程

此前,在这一技术领域,只有美国的一所大学做过原理样机,研发难度可想而知。如何实现光束之间的和谐?如何保持光束的均匀性?如何使光束得以同时并行扫描?上海技物所副所长舒嵘介绍说,这一研发过程至少经过了五年。在未来的嫦娥五号、嫦娥六号探测器上,也将基于这一技术进行沿用和发展。

至于这一技术在其他领域的外延,舒嵘表示,该技术将有可能应用至未来汽车的避障系统上,在空间探测、国家基础测绘等领域也会有所推广,具有显著的社会和经济效益。

可以说,这一避障敏感器的突破不仅向世界证明了中国航天的实力,更将避障技术推向了一个新的高度。借本次工博会的契机,舒嵘也希望,这一技术在未来能够被更广泛地用于商业航天领域,并向更低成本、批量生产的目标而努力,也让中国制造的实力能够得到更为广泛的认可。“今年工博会上,主办方减少了奖项的设置,但却更好地激励厂商们以更严苛的标准对待自己的产品,提升工业和科技水平,推动了工业技术的长足进步。”
ssizz 发表于 2019-9-13 16:29 | 显示全部楼层
      这个中秋带你去看“玉兔”在月球上发生的故事                          2019年09月13日 14:09 来源:央视新闻客户端
行走284.6米、全天候被保护……这个中秋带你去看“玉兔”在月球上发生的故事
  在月球背面行走不容易
  自古以来,中秋节就流传着“嫦娥奔月”的传说。而现在,我国在月球上有了真正的“嫦娥”和“玉兔”。它们开创了许多个“世界首次”,也为我们带来了更加美好的中秋记忆。

                               
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  在今年的1月3日,在月球背面迎来了两位特殊的旅客:中国的嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车。他们还在月球背面传回了一张自拍照,照片里五星红旗极为夺目,这也是首个在月球背面闪耀的国旗!
  如今,“玉兔二号”月球车已经在月球背面行走了284.6米,刷新了我国航天器月球行驶距离的新纪录。不过,这个纪录得来可不是那么容易。这个中秋,我们一起来看看玉兔二号在月球上发生的故事。

                               
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  眼前的这张路线图就是玉兔二号在月背行走的路线。上面每一个圆圈就代表着月球表面的一个坑,可以看到嫦娥四号的着陆点附近,几乎被大大小小的坑包围了,这让玉兔二号从起步开始,就遇到了不小的挑战。

                               
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  航天科技集团五院 玉兔二号巡视器遥操作系统主任设计师 彭松:当时着陆之后下去环境比我们预想的要恶劣。刚下去就南面有个坑,北面在十米左右也有个坑。那块的分析的坡度也是比较大的,如果车过去了之后会有危险。
  尽管玉兔二号希望自己能够尽早地投入工作,但是在它驶向远方之前,还需要完成一项重要的任务——给嫦娥四号着陆器拍张带国旗的正面照。

                               
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  玉兔二号与着陆器分离之后,两个人其实是“背对背”的。也就是说它需要在这“四面环坑”的情况下,找到一条平稳、安全的路,从而走到着陆器的正面拍照。
  航天科技集团五院 玉兔二号巡视器遥操作系统主任设计师 彭松:当时规划的时候也是非常紧张的。这边可以看出来,这几个点都有很大的坡度。没有别的选择余地,当时选的应该是基本上是唯一的互拍点。
  准确地走到了唯一的拍照位置,玉兔二号圆满地完成了自己的第一项任务,也让我们看到了在月背上闪耀的第一面国旗。
  不过还来不及骄傲,它就要独自面对更多的难关了。
  这是它在月球上第三个月昼时走过的路。相比较于之前还会留些空隙,这里的圆圈基本上是相切的。也就是说,坑与坑几乎连在了一起,玉兔二号不得不沿着坑的边缘上下爬坡。
  航天科技集团五院 玉兔二号巡视器遥操作系统主任设计师 彭松:你看基本上沿着这坑过去的。就走这一步路的时候特别小心。

                               
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记者:现场的图像是?
  航天科技集团五院 玉兔二号巡视器遥操作系统主任设计师 彭松:(玉兔二号)巡视器自己拍的,然后确定行走路线。
  为了自己的安全,玉兔二号会第一时间将自己看到的信息传回给地面。这点上它要比自己的“姐姐”玉兔号幸运得多。
  相比较于嫦娥三号任务,这次我们拥有了海外的阿根廷测控站,加上国内的佳木斯和喀什两个测控站,可以实现对嫦娥四号和玉兔二号24小时不间断的监控和保护。

                               
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  嫦娥四号任务测控系统总设计师 李海涛:嫦娥三号每天大概工作14个小时左右,就说我们当时只有佳木斯和喀什两个深空站,这样的话喀什出站以后相当于就没有测控了,这个时候就这个工作基本上处于一个停滞的状态。 这个任务是24小时不间断的一个连续的一个工作。只要是在月昼,我们就连续的工作大概一般都在十天左右,所以这个是非常辛苦的。
  这个中秋,月球上又进入了月夜,小兔子和地面的师傅们也可以休息一下,等到进入新的月昼,继续充满能量地开始新一轮的月背探险。
  带着姐姐未完成的梦
  事实上,玉兔二号比姐姐玉兔号要幸运的,远不仅仅是全天候的保护。
  2013年底,玉兔号月球车随嫦娥三号来到月球,但是在一个多月之后,它就因为和月球表面的石块发生了磕绊,失去了行走的能力。
  为此,科研人员对玉兔二号进行了针对性的改进,让它能够更健康的行走和工作,也让之前在玉兔号上没来得及完成的梦想,有了实现的机会。
  2014年1月25日,在进入第二个月夜休眠前,玉兔号受到复杂月面环境的影响,机构控制出现异常。尽管后来它顽强的实现了月昼唤醒,但是却失去了行走的能力。2016年7月31日,没来得及再过一个中秋,“玉兔号”正式停止工作,这也成了嫦娥研制团队内心最大的遗憾。
  航天科技集团五院 玉兔二号GNC及综合电子分系统副总师 陈建新:经过很多努力过后,后来还是没有让车再走起来,大家也是觉得心中非常的一个遗憾。大家把这个遗憾也都转化到了我们在嫦娥四号的工作当中。

                               
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  就这样,玉兔二号身上有了更多的牵挂。研制人员对它进行了软件系统的不断升级,和硬件设备的不断完善,希望它能够在更加未知和复杂的情况下走得更远,也能够实现当初玉兔号没能完成的事情。
  航天科技集团五院 玉兔二号GNC分系统副主任设计师 毛晓艳: 我们是把很多当时嫦娥三号没有做到的这些模式,在嫦娥四号都实现了。比如说5月份的时候,做了自主避障行走。它是走到的精度很高,基本上是完全走到目标点了。因为自主避障行走,以后在火星探测上可能是主要的工作模式。我们要为我们后面的深空探测做一些准备。

                               
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  承载着更多的期待和责任,玉兔二号已经在月球背面工作了九个月昼了。再过两个多月,它就会超越苏联的月球车一号,成为世界上行走时间最长的月球车。当然,这也远远没有达到研制人员的预期。
  航天科技集团五院 玉兔二号GNC分系统副主任设计师 毛晓艳:我们肯定希望它的寿命,如果能往十年上去奔,当然是更好的。大家当然希望它能够在月球上走得更远,走到更多的没有去过的地方看一看。
  让五星红旗闪耀月背
  尽管月背上的每一步都可能会面临危险,但是我们的玉兔二号一直都是一只勇敢的“兔子”,因为它知道自己带着地球上师傅们的期待和精心的保护,也知道自己有着更重要的使命和责任。
  为了保证玉兔二号顺利走上月面,嫦娥四号着陆器上携带了三台监视相机,全方位的保护和监控它驶向月面的每一步。

                               
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  航天科技集团五院嫦娥四号监视相机负责人 林宏宇:从它的解锁,一直到整个小车驶离着陆器,沿着转移机构一直到月表这个过程,我这三台相机是一个一个接着可以连贯起来,就保证这两器分离。
  为了两器分离这短短的几个小时,科研人员要用近三年的时间研制和测试这三台监视相机,而这就是嫦娥四号任务的一个缩影。每一个创造历史的瞬间,背后都是航天人多年的默默耕耘。

                               
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  在这张两器互拍照里,五星红旗熠熠生辉。可是很多人都不会想到,为了这面闪耀在月球上的国旗,研制团队用了两年多的时间,做了几百次的实验。
  航天科技集团五院 器表国旗设计师 李林:长宽,五角星的定位,每个五角星的顶角的位置,这个都是严格的国标的标准。旗面尺寸长边是192毫米,短边是128毫米,它的误差就是说在毫米的要求。

                               
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  除了尺寸要精确无误,更难的是在太空中保持国旗的颜色。在我们的日常生活中,即便是几十度的高温暴晒,国旗都可能会褪色变形。而在月球上的温度达到120度,为了能够找到一种不褪色的材料,让嫦娥四号上的国旗可以一直闪闪发亮,研制团队不断地调整颜料配方,即便是有微小的差别也必须推翻重来。

                               
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  航天科技集团五院 器表国旗设计师 李林:这些都是失败的,这个就是在热真空实验之后颜色变暗了。有的肉眼看不出偏差,但是通过专业的仪器比对,还是有区别,就都要重来。因为国旗代表着国家形象,必须要标准。

                               
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  几百次的试验验证,研制团队终于找到了可以在月球极端恶劣条件下保持颜色的颜料和制作方法,也让玉兔二号可以一直带着这面闪耀的五星红旗,走向更远的地方。(央视记者 崔霞 王世玉 陶嘉树)http://www.chinanews.com/sh/2019/09-13/8955597.shtml
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HaleBoppComet 发表于 2019-9-13 17:02 | 显示全部楼层
640_570.jpg

今晚腾讯有中秋赏月探月月宫一号内容的直播、
WEB:http://v.qq.com/live/p/topic/73338/preview.html


joki 发表于 2019-9-13 18:08 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
ssizz 发表于 2019-9-13 16:29
这个中秋带你去看“玉兔”在月球上发生的故事                          2019年09月13日 14:09 来源 ...

航天科技集团五院 玉兔二号GNC分系统副主任设计师 毛晓艳:我们肯定希望它的寿命,如果能往十年上去奔,当然是更好的。大家当然希望它能够在月球上走得更远,走到更多的没有去过的地方看一看。

真实的目标是寿命十年??
ssizz 发表于 2019-9-13 19:34 | 显示全部楼层
joki 发表于 2019-9-13 18:08
航天科技集团五院 玉兔二号GNC分系统副主任设计师 毛晓艳:我们肯定希望它的寿命,如果能往十年上去奔, ...

期望值吧,不是设计值——估计没经验的她们也不知道怎样做十年的设计,相应的数学模型都没有,只能估个理想情况。
joki 发表于 2019-9-13 19:41 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
ssizz 发表于 2019-9-13 19:34
期望值吧,不是设计值——估计没经验的她们也不知道怎样做十年的设计,相应的数学模型都没有,只能估个理 ...

这个可能是参考了机遇号11年寿命的表现,所谓期待值。那么理论上按这个速度走下去,最后行驶里程可以达到4~5km,倒是跟论文提的有些接近。
linmy 发表于 2019-9-13 19:43 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
看图,玉兔行走路线上地形真够复杂的,一不小心就得掉坑里面了
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ssizz 发表于 2019-9-13 19:45 | 显示全部楼层
joki 发表于 2019-9-13 19:41
这个可能是参考了机遇号11年寿命的表现,所谓期待值。那么理论上按这个速度走下去,最后行驶里程可以达到 ...

最早提5KM的时候,巡视器连核热源都没有,方案是月夜前跑回去跟着陆器对接充电
joki 发表于 2019-9-13 19:48 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
ssizz 发表于 2019-9-13 19:45
最早提5KM的时候,巡视器连核热源都没有,方案是月夜前跑回去跟着陆器对接充电


不是最早的。就是前两年的论文,根据落区地形规划了几个走向方案,计算高程和地形就是按5km行程做的,应该是有一定考虑。
wwxb2017 发表于 2019-9-13 20:02 | 显示全部楼层
ssizz 发表于 2019-9-13 19:45
最早提5KM的时候,巡视器连核热源都没有,方案是月夜前跑回去跟着陆器对接充电

核热源有大概的寿命限制吗
tianlan 发表于 2019-9-13 22:56 | 显示全部楼层
wwxb2017 发表于 2019-9-13 20:02
核热源有大概的寿命限制吗

猜测核热源的有效成分是钚238,钚238半衰期为88年。

参考好奇号(只是好奇号是核电池)。好奇号的动力由一台多任务放射性同位素热电发生器提供,其本质上是一块核电池,该系统主要包括两个组成部分:一个装填钚-238二氧化物的热源和一组固体热电偶,可以将钚-238产生的热能转化为电力,设计使用寿命为14年。
hyperion 发表于 2019-9-14 08:10 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
wwxb2017 发表于 2019-9-13 20:02
核热源有大概的寿命限制吗

核热源没有寿命限制,无非就是88年放热减半。有限制的是核电源,热电转换器会受到辐射损伤等影响,效率是下降的,通常大约10-14年
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HaleBoppComet 发表于 2019-9-18 15:57 | 显示全部楼层
微信图片_20190918155651.png
月球上第一片绿叶近景
C-32A 发表于 2019-9-18 21:10 | 显示全部楼层
玉兔二号行驶路线图。 ​​​​    00686eaKgy1g73z3t3b3vj31kw16o470.jpg
iamanewbee 发表于 2019-9-20 05:07 | 显示全部楼层
玉兔二号发现的神秘胶体。
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