هبطت المركبة الفضائية Chang’e 5 بنجاح على سطح القمر!

قبل بضعة أيام، كان الإطلاق الناجح للمسبار "تشانغ آه-5" بمثابة بداية أول رحلة عودة لبلادي من أخذ عينات من أجسام خارج كوكب الأرض.في حوالي الساعة 23:00 يوم 1 ديسمبر، هبط المسبار "تشانغ آه-5" بنجاح في منطقة الهبوط المحددة مسبقًا على الجزء الأمامي من القمر، ليصبح المسبار الثالث لبلادي الذي ينفذ بنجاح هبوطًا سلسًا على سطح القمر.وبعد الهبوط الناجح، وتحت السيطرة الأرضية، ستبدأ مركبة الهبوط رسميًا العمل على سطح القمر لمدة يومين تقريبًا لجمع عينات من القمر.في الساعة 4:53 يوم 2 ديسمبر، أكملت مجموعة الهبوط والصعود من طراز Chang’e-5 عملية أخذ عينات الحفر القمري وتعبئتها.

الموصل mc4المستخدمة في تشانغ اه-5-قابل للتحديد

ومن المعلوم أنه من المتوقع أن يحقق Chang'e-5 خمسة "الأولى في بلادنا"، وهي:أخذ عينات من الأجسام خارج كوكب الأرض وتعبئتها، وإقلاع الأجسام خارج كوكب الأرض، والالتقاء المداري القمري والالتحام، وحمل عينات للعودة إلى الأرض بسرعة عالية، وتخزين العينات، وتحليلها ودراستها.ويتطلب المسبار تشانغ آه-5، الذي يحمل مثل هذه المهمة الكشفية الثقيلة، طاقة أكبر من أي مسبار سابق للقمر والفضاء السحيق في الصين.كيفية التأكد من إمدادات الطاقة؟

تم تصميم المسبار Chang'e-5 كمجموعة من أربع مركبات، والتي تتكون من أربعة أجزاء:لاندر, صاعد, مركبة مدارية، وعائد.يجب عليه إكمال الأهداف الثلاثة "الالتفاف والسقوط والعودة" في وقت واحد.يتم تشغيل نظام الطاقة عن طريق مصدر الطاقة.مراقب, حزمة بطارية ليثيوم أيونومصفوفة الخلايا الشمسية.ومن أجل ضمان هذه المهمة بأفضل أداء،تتمتع وحدة التحكم بالطاقة بأعلى قوة محددة في الصينوالزعيم الدولي .الطاقة النوعية لبطارية الليثيوم أيون المخصصة لتطبيقات الفضاء الجوي هي الأعلى، ونسبة مساحة مجموعة الخلايا الشمسية الطاقة هي الأعلى في البلاد, التكيف مع حالات متعددة لطائرات متعددة ومراحل طيران متعددة.

باعتبارها "العقل" لنظام إمداد الطاقة للكاشف، من أجل حل مشكلة نقص الطاقة وموارد الوزن المحدودة أثناء رحلة Chang'e-5 الرباعية، خضعت وحدة التحكم في الطاقة لترقية من وحدة PCU إلى PCDU.وفقًا لمدير مصمم منتجات إمداد الطاقة رقم 5 في Chang'e، من PCU إلى PCDU، فهي ترقية من وظيفة واحدة إلى متعددة الوظائف.في مهمتي Chang'e-3 وChang'e-4، تتضمن وحدة التحكم في الطاقة فقط وحدة تنظيم الطاقة، بينما تدمج Chang'e-5 عدة وظائف مثل وحدة تنظيم الطاقة، ووحدة توزيع الطاقة، ووحدة التحكم في الألعاب النارية، و وحدة الواجهة الذكيةأول تطبيق لمشروع استكشاف القمر.

ومن أجل زيادة توليد الطاقة من مجموعة الخلايا الشمسية، تم استخدام Chang'e-5الخلايا الشمسيةتم تصميم الدائرة لقم بتعظيم مساحة التصحيح في الجزء الأمامي من مجموعة الخلايا الشمسية.ومع ذلك، خلال مهمات استكشاف القمر، تكون مساحة الألواح الشمسية مقيدة بشدة.وفي الوقت نفسه، وعلى عكس الأقمار الصناعية العادية، يحدد تكوين المسبار نفسه الشكل غير المنتظم للألواح.تحتوي الألواح الشمسية لـ Chang'e-5 على مثلثات ومضلعات.والعديد من الأشكال الأخرى.كيفية التعامل مع مساحة الركيزة الصغيرة والشكل الغريب؟

بالنسبة لنماذج الأقمار الصناعية العامة، يستخدم المطورون فقط الخلايا الشمسية ذات الحجم الواحد عند تصميم دوائر الخلايا الشمسية.بالنسبة لـ Chang'e-5، كسر المطورون التفكير التقليدي واستخدموا بطاريات بأحجام مختلفة لخلط صفائح القماش، بحيث وصلت كفاءة صفائح القماش إلى أكثر من 91%، وهي أعلى بنسبة 5% إلى 10% من المنتجات التقليدية.

وفي الوقت نفسه، اختارت Chang'e-5خلايا شمسية ذات كفاءة أعلى.بلغت كفاءة التحويل الكهروضوئي للخلايا الشمسية Chang'e-3 وChang'e-4 28.6% و30.84% ​​على التوالي، بينما وصلت Chang'e-5 إلى أكثر من 31%.بعد العمل الشاق، لم تكن طاقة الخرج لكل وحدة مساحة من اللوحة الشمسية Chang'e-5 في وقت تطوير المنتج فحسب، بل حتى الآن، فهي أعلى مستوى في الصين.

"محددة في مجال الطاقةيعد أحد مؤشرات الأداء المهمة لبطاريات الليثيوم أيون.كلما ارتفعت القيمة، كلما أمكن تخزين المزيد من الطاقة لكل وحدة حجم أو وزن.وفقًا للمصمم المسؤول عن بطارية ليثيوم أيون Chang'e-5، قام المطورون بزيادة وزن البطارية "الطاقة النوعية" للمنتجات ذات الصلة بـ Chang'e-5 إلى 195 وات/كجم (وات/ساعة لكل كيلوجرام).هذه القيمة هي حاليًا أعلى قيمة لـ "الطاقة النوعية" لبطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في الفضاء الجوي.

وفقًا لطريقة عمل Chang’e-5، بعد الوصول إلى المدار القمري، تنفصل مجموعة الهبوط والصعود عن مجموعة المركبة المدارية والعائدة، وتهبط مركبة الهبوط والصاعدة على سطح القمر لبدء جمع العينات على سطح القمر.بعد الأخذ في الاعتبار الكامل وقت المهمة على سطح القمر وطريقة عمل منتجات إمداد الطاقة، وفقًا للخطة الشاملة،قام المطورون بتحسين تصميم الطاقة لمجموعة الهبوط والصعود.

تشمل منتجات الطاقة الخاصة بمركبة الهبوطمصفوفات الخلايا الشمسيةووحدات تحكم الطاقة، وتشمل منتجات الطاقة للصاعدمصفوفات الخلايا الشمسية, وحدات تحكم الطاقةوبطاريات الليثيوم أيون.قبل الانفصال، أثناء مرحلة الطيران والمرحلة القمرية، تولت دائرة البطارية الشمسية لمركبة الهبوط مسؤولية المهمةتوريد الطاقة للجسم المشترك;وعندما انفصل الجسم المشترك في المرحلة القمرية، قام الصاعد بتغيير دوره بسرعة، ودائرة البطارية الشمسيةالقوة نفسهاخلال فترة الضوء.في الفترة غير المضيئة، تتشارك مركبة الهبوط والصعود في مجموعة من بطاريات أيونات الليثيوم، والتيتوفير الطاقة للجمعية.

بالإضافة إلى ذلك، تم إطلاق Chang'e-5 في الصباح الباكر، وهو ما يرتبط أيضًا بسعة البطارية.سعة بطارية المركبة الفضائية محدودة.لكي يطير Chang’e 5 لمسافات طويلة في الفضاء،يجب أن تنيره الشمس.اختر الإطلاق في الصباح الباكر، عندما يطير Chang'e 5 إلى عشرات الآلاف من الكيلومترات، ويمكن للبطارية الحصول على تدفق مستمر من الطاقة الشمسية من خلال أقصى زاوية للإضاءة.

مشروع استكشاف القمر الصيني، بعد 10 سنوات من المداولات، ينقسم أخيرا إلى ثلاث مراحل: "حول"، و"سقوط"، و"عودة": المرحلة الأولى هي "حول": إطلاق القمر الصناعي لاستكشاف القمر "تشانغ آه-1" وفي وقت لاحق، تم استخدام "Chang'e-2" لاستكشاف بيئة سطح القمر والتضاريس والتضاريس والبنية الجيولوجية والمجال المادي؛المرحلة الثانية من "السقوط": تم إطلاق "Chang'e-3" و"Chang'e-4"، مع هبوط سلس على سطح القمر للكشف؛المرحلة الثالثة "العودة": إطلاق "Chang'e-5"،الهدف هو القيام بدوريات وأخذ عينات من سطح القمر.

ويعد الإطلاق الناجح للمسبار "تشانغ آه-5" والهبوط على سطح القمر خطوة مهمة في المرحلة الثالثة من "العودة".إن نهاية هذه الفترة من المشروع سوف ترتقي بتكنولوجيا الطيران في بلدي إلى مستوى جديد.