Misteri Penggalian Belakang Bulan, Chang'e 6 Telah Menggunakan Teknologi Laser Yang Mana?

Pada 3 Mei, Chang'e 6 telah berjaya dilancarkan, memulakan perjalanan pulang pensampelan ke belakang bulan yang pertama bagi manusia.
Ia akan mendarat di belakang bulan di Kutub Selatan - Aitken Basin "menggali", koleksi kawasan geografi yang berbeza, umur sampel bulan, dibawa kembali ke Bumi untuk kajian mendalam.
Pada masa ini, Chang'e 6 telah berjaya menyelesaikan langkah utama "brek hampir bulan" (iaitu, "brek ruang") dan berjaya memasuki orbit bulatan.
Perlu dinyatakan bahawa teknologi laser memainkan peranan penting dalam misi ini.
Apakah instrumen dan teknologi laser yang digunakan?
Sebagai tambahan kepada pengesan (mengandungi beberapa instrumen optik laser utama) itu sendiri, misi Chang'e 6 juga membawa muatan dan program satelit dari empat negara, termasuk Pengesan Gas Radon Perancis, Pengesan Ion Negatif ESA, Pemantul Sudut Laser Itali dan Kubus Pakistan. Bintang. Antaranya, MoonLIGHT, pemantul sudut laser INFN Itali, sangat menarik perhatian.
(1) Itali INFN's Laser Angle Reflector MoonLIGHT
Pemantul sudut laser yang akan diletakkan oleh Chang'e 6 di bahagian belakang Bulan digunakan untuk menyediakan perkhidmatan navigasi yang tepat untuk satelit yang mengorbit Bulan. Reflektor ialah "CAHAYA Bulan" dari INFN - Institut Fizik Nuklear Kebangsaan, Itali, yang boleh membantu satelit mengira jarak yang tepat dan menangkap orbit untuk meningkatkan ketepatan pendaratan.
Laser Ranging (LR) ialah teknik yang digunakan untuk pengukuran jarak yang tepat antara stesen bumi laser dan sasaran optik (Cube Corner Retroreflector, CCR).
Seawal 1969, Apollo 11 AS meletakkan pemantul laser pertama di Bulan untuk menentukan jarak antara Bumi dan Bulan dengan tepat. Hasilnya, realisasi pengukuran Lunar Laser Ranging (LLR) menjadi mungkin. Hanya lima negara di dunia, termasuk negara kita, mempunyai keupayaan teknikal untuk mengukur jarak antara Bumi dan Bulan dengan tepat menggunakan laser. Menurut statistik, manusia telah meletakkan sejumlah lima pemantul laser di Bulan pada abad yang lalu.
Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, stesen tanah laser telah bertambah baik dengan ketara, tetapi masih terdapat batasan yang dikenakan oleh getaran bulan dan sebagainya. Untuk mencapai ukuran LLR yang lebih tepat, projek MoonLIGHT, instrumen laser ujian ketepatan tinggi, telah dibangunkan. MoonLIGHT menggunakan reka bentuk kompak generasi baharu, dengan diameter permukaan pemantulan 100 mm, yang meningkatkan ketepatan pengukuran dalam milimeter. Pada masa hadapan, dengan MoonLIGHT, akan ada satu CCR besar untuk meminimumkan kesan getaran.
Sebagai tambahan kepada MoonLIGHT ini, pada Januari tahun ini, United Launch Alliance (ULA) "Peregrine Falcon" pendarat bulan yang membawa Laser-Reflector Array (Laser-Reflecting Array, dirujuk sebagai LRA) dan NASA Mars Exploration "The Laser- Reflecting Array (LRA) di atas kapal pendarat bulan Falcon, dan Laser-Reflecting Array (LaRA) Program Eksplorasi Marikh (MEP) NASA juga sangat menarik.
(2) Beberapa Laser Utama dan Instrumen Optik Institut Teknologi dan Fizik Shanghai (SITP)
Dilaporkan bahawa penganalisis spektrum mineral bulan Chang'e 6, pemeka julat laser dan velocimetry dan pemeka pengimejan tiga dimensi laser yang dibangunkan oleh Institut Teknologi dan Fizik Shanghai Akademi Sains China juga dilepaskan dengan probe itu.
Menurut laman web rasmi Institut Teknologi dan Fizik Shanghai Akademi Sains China:
- Penganalisis Spektrum Mineral Lunar ialah salah satu muatan pengesan, yang akan menjalankan pengesanan spektrum dan menganalisis taburan komposisi mineral kawasan sampel pendaratan di permukaan bulan;
- Sensor Ranging Laser dan Velocimetry, yang akan memberikan maklumat jarak dan kelajuan jarak jauh apabila probe mendarat di permukaan bulan, ialah mesin berdiri sendiri yang penting dalam subsistem Kawalan Sikap (GNC);
- Pemeka pengimejan 3D laser menggunakan cara pengimejan pengimbasan pantas laser untuk mengesan topografi dan geomorfologi permukaan bulan, membolehkan pendarat merealisasikan pengelakan halangan masa nyata dan memberikan imej 3D yang tepat bagi kawasan pendaratan bulan apabila siasatan sedang berlegar.
Pada abad ke-21, apabila China melancarkan projek penerokaan bulan Chang'e, idea menggunakan laser untuk mengukur topografi permukaan bulan dalam tiga dimensi dikemukakan. Institut Teknologi Shanghai pakar dalam fizik inframerah dan penyelidikan teknologi optoelektronik, abad terakhir dalam platform bawaan udara untuk merealisasikan laser sebagai cara pengukuran tiga dimensi permukaan, dari "Chang'e I" bermula, pembangunan beban fotoelektrik aktif ruang pasukan mula berpindah ke misi angkasa, apabila ramai ahli dijadikan teknologi spektroskopi seperti asal.
Selain itu, Institut Teknologi Silikat Shanghai Akademi Sains China telah membangunkan satu siri "kulit ajaib" dan bahan utama untuk "enam gadis" yang turut menarik perhatian, termasuk kristal telurium dioksida untuk spektrometer pengimejan inframerah Chang'e 6 lunar rover dan salutan kawalan haba untuk pengesan. Dalam spektrometer pengimejan inframerah Chang'e 6 lunar rover, kristal tellurium dioksida bersaiz besar adalah bahan utama untuk merealisasikan bidang pandangan yang besar, resolusi spatial dan spektrum yang tinggi, dan kristal tellurium dioksida bersaiz besar dengan ciri acousto-optik yang sangat baik. telah memastikan penyiapan bahan utama ini mengikut jadual.
Apakah keajaiban yang akan dicipta oleh Chang'e 6 kali ini?
Kejayaan pelancaran siasatan Chang'e 6 menandakan satu lagi kejayaan besar dalam industri angkasa China!
Selepas melancarkan ke orbit, "Enam Gadis" akan melakukan penerbangan selama kira-kira 53 hari seperti yang dirancang, di mana ia akan melalui fasa pemindahan bumi-bulan, brek dekat bulan, mengelilingi, mendarat dan turun, kerja permukaan bulan , pendakian permukaan bulan, pertemuan dan dok dan pemindahan sampel, mengelilingi dan menunggu, pemindahan bulan-bumi, dan kemasukan semula dan pemulihan.
Mensampel bahagian belakang bulan adalah satu keajaiban itu sendiri. Bentuk muka bumi di bahagian belakang Bulan adalah lebih lasak daripada bahagian hadapan, yang menyebabkan pendaratan di bahagian belakang Bulan sukar, dan kesukaran ini juga diperbesarkan di bahagian belakang Bulan oleh masalah komunikasi Bumi-Bulan.
Kesukaran terbesar, mungkin, terletak pada merealisasikan dok yang tepat: gabungan pendarat-naik perlu dilabuhkan dengan gabungan orbiter-returner, yang mempunyai peluang untuk membelok ke hadapan Bulan dalam orbit circumlunar, membenarkan stesen bumi untuk ukur trajektori dan berkomunikasi dengannya, tetapi yang pertama tidak mempunyai sokongan mana-mana stesen bumi di permukaan Bulan, dan hanya boleh berkomunikasi dengan Magpie Bridge 2.
Perbezaan suhu beberapa ratus darjah antara siang dan malam di Bulan juga membawa ujian hebat untuk operasi normal pelbagai instrumen. Atas sebab ini, Institut Silikat Shanghai telah membangunkan lebih daripada 10 jenis salutan kawalan haba tak organik, dan "salutan kawalan suhu" ini digunakan untuk mekanisme kamera panoramik, pendarat, silinder perlindungan enjin, pengumpul suhu malam bulan pendarat, penunjuk laser. peranti, mekanisme dok dan sebagainya.
Di samping itu, China juga akan dalam proses tugas-tugas ini, untuk mencuba pulangan, tetapi juga untuk mencipta keajaiban dalam teknologi - Chang'e VI mesti tepat untuk melakukan kerja yang baik "untuk pergi, di bawah, di, kembali, menjadi" lima tindakan, setiap tindakan tidak boleh muncul sebarang ralat.
Tahun ini, China akan meneruskan fasa keempat Projek Penerokaan Bulan, yang dirancang untuk memasukkan Chang'e-6, Chang'e-7 (mencari bukti kewujudan air di misi Bulan) dan Chang'e-8 (jenis asas untuk menubuhkan stesen penyelidikan lunar antarabangsa). Masih banyak masalah teknikal yang perlu diatasi sebelum stesen penyelidikan saintifik siap sepenuhnya.