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“嫦娥”登月 電從哪來?

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   昨天,這張圖刷爆了各大媒體網(wǎng)站和新聞客戶端。

   一片光禿禿的星球地表土地,竟是人類從來沒有涉足過的月之背面。這一刻,對于地球人來說,注定是一個載入史冊的時刻!更令人激動的是,這一創(chuàng)舉是由中國人帶來的~

   131026分,中國的嫦娥四號探測器自主著陸在月球背面南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi),實現(xiàn)人類探測器**月背軟著陸。

   隨后,嫦娥四號著陸器獲取了月背影像圖并傳回地面。這是人類探測器**在月球背面拍攝的圖片,第一次揭開古老月背的神秘面紗。

  (來源:閃亮播報  IDgjdwlb

漲知識

視頻:人類**!嫦娥四號在月球背面軟著陸瞬間

嫦娥四號是如何著陸的?

   經(jīng)過約38萬公里、26天的漫長飛行,13日,嫦娥四號進(jìn)入距月面15公里的落月準(zhǔn)備軌道。

   據(jù)媒體報道,嫦娥四號探測器從距離月面15公里處開始實施動力下降,探測器的速度逐步從相對月球1.7公里每秒降為零。

   在68公里處,探測器進(jìn)行快速姿態(tài)調(diào)整,不斷接近月球;在距月面100米處開始懸停,對障礙物和坡度進(jìn)行識別,并自主避障;選定相對平坦的區(qū)域后,開始緩速垂直下降。最終,在反推發(fā)動機(jī)和著陸緩沖機(jī)構(gòu)的“保駕護(hù)航”下,一噸多重的探測器成功著陸在月球背面東經(jīng)177.6度、南緯45.5度附近的預(yù)選著陸區(qū)。

嫦娥四號的能量從哪里來?

   看到這里,很多小伙伴估計會有疑問,如此復(fù)雜的航天科技、如此精準(zhǔn)的降落軌跡,嫦娥四號探測器是靠什么來完成一整套高難度動作的?

   毫無疑問,答案是電能!是強(qiáng)大穩(wěn)定的電能供應(yīng),支撐著探測器成功著陸,穩(wěn)定的供能系統(tǒng)也是此次嫦娥四號探月的功臣之一!

   嫦娥四號探測器由著陸器和巡視器組成,著陸月面后將擇機(jī)釋放巡視器,對月球背面巡視區(qū)地貌、礦物組份、淺層結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測,并在國際上**實現(xiàn)月基低頻射電天文觀測。

   嫦娥四號探測器兩側(cè)張開的是光伏發(fā)電板,光伏發(fā)電板在外太空以太陽能為能源來源,為探測器提供了源源不斷的電能。

   在浩瀚無垠的太空之中,光伏發(fā)電板如同嫦娥四號的雙翼,帶著全國人民的期望、向往和驕傲,攜嫦娥四號飛往目的地。

   作為動力來源,這些高效光伏發(fā)電板是探測器維持正常運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。

太空航天器的電究竟從哪里來?

   太空航天器所需的電能,一般來自自備的發(fā)電站。以載人航天器為例,其發(fā)電站有太陽能發(fā)電、核能發(fā)電、燃料電池供電和蓄電池供電等方式。采用哪種方式供電,要根據(jù)航天器要求的用電功率大小、在空間停留時間的長短和使用條件等來決定。

   太空航天器需要太陽帆板(即光伏發(fā)電板或稱太陽翼)和蓄電池協(xié)同工作。在光照區(qū),光伏發(fā)電板轉(zhuǎn)化太陽能為電能,一邊給航天器供電,一邊為蓄電池充電。航天器在光照區(qū)用太陽能電池發(fā)電、供電,在陰影區(qū)用蓄電池供電。

   值得一提的是:此次嫦娥四號的能源供給方式實現(xiàn)了新的科技突破:它采用同位素溫差發(fā)電與熱電綜合利用技術(shù)結(jié)合的方式供能。

   之前的嫦娥三號在執(zhí)行任務(wù)時,因為在月夜期間無法獲得太陽能,探測器這時完全斷電,所有電子設(shè)備都不進(jìn)行工作。而這一次,嫦娥四號探測器卻做了特別的嘗試,它利用了供熱系統(tǒng)來給設(shè)備供電。

   所謂“同位素溫差發(fā)電與熱電綜合利用技術(shù)“,也就是用航天器兩面太陽翼收集的太陽能和月球車上的同位素?zé)嵩磧煞N能源供給。當(dāng)月夜來臨,同位素?zé)嵩磳閮x器設(shè)備供熱,保證航天器在-180℃的環(huán)境中不被凍壞,安然度過寒冷漫長的月夜。

   新技術(shù):溫差式放射性同位素電源

   溫差式放射性同位素電源,是指放射性同位素衰變時釋放的衰變能以衰變產(chǎn)生的粒子和新核素反沖核的動能形式出現(xiàn),在粒子和反沖核與物質(zhì)經(jīng)過多次碰撞后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,之后再利用半?dǎo)體的塞貝克效應(yīng)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/font>

   美國率先對溫差式放射性同位素電源進(jìn)行了研究。至今,美國發(fā)射了20多艘航天器,攜帶了40多個放射性同位素電源??ㄎ髂崽柼綔y器于2004年到達(dá)土星,攜帶的單個同位素電源電功率為285瓦。前蘇聯(lián)20世紀(jì)60年代開始空間核電源的研制,早期溫差式放射性同位素電源研制使用的放射性同位素是釙-21020066月,中國原子能科學(xué)研究院同位素研究所研制成功國內(nèi)第一個钚-238同位素電池。溫差式放射性同位素電源將在太空領(lǐng)域、惡劣環(huán)境或一些特殊場合得到大量應(yīng)用,以保證能源供應(yīng)。

   ——《中國電力百科全書》(第三版)

太空航天器電力系統(tǒng)知識ABC

   供電系統(tǒng)可靠:對于太空航天器而言,電力系統(tǒng)是一個核心組成部分,它必須能夠在極端環(huán)境條件下仍然保持極高的可靠性。太空航天器設(shè)計上對電源的要求是“一次故障正常,二次故障安全”,即當(dāng)電源出現(xiàn)一次故障時,航天器完全能夠正常飛行,一旦出現(xiàn)第二次故障,就要有足夠的電源保證地面上的指令能傳遞到航天器上,指示航天員操控飛船立即返回地面。

   使用壽命足夠長:航天器供電系統(tǒng)不僅必須確保每一件航天器搭載設(shè)備的電力使用需求,還必須確保在整個航天器的使用壽命內(nèi)能持續(xù)提供這樣的電力支持——可能是幾年、幾十年甚至上百年。專家表示,供電系統(tǒng)設(shè)計的使用壽命必須足夠長,因為一旦發(fā)生故障,再要想派工程師前去維修顯然是不現(xiàn)實的。

   能經(jīng)受極端環(huán)境考驗:考慮到太空航天器運行環(huán)境的特殊性,航天器電力系統(tǒng)還必須能夠在零重力和高真空環(huán)境下正常運作,同時必須經(jīng)受超強(qiáng)輻射環(huán)境和極端溫度的考驗。如果你的探測器打算在金星表面著陸,那邊的溫度是460攝氏度。而如果你打算沖入木星大氣層,那么那里的溫度是零下150攝氏度。

   除了發(fā)電技術(shù)外,此次嫦娥四號登月還運用了各類黑科技:激光測距、激光三維成像、定向天線連接衛(wèi)星、兩器互拍。

   “嫦娥”奔月,偉大創(chuàng)舉。在星辰大海的征程中,中國人再次創(chuàng)造奇跡!為偉大祖國航天事業(yè)點贊~

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