Il y a quelques jours, le lancement réussi de la sonde Chang'e-5 a marqué le début du premier voyage de retour de la Chine après l'échantillonnage d'objets extraterrestres.Le 1er décembre vers 23 heures, la sonde Chang'e-5 a atterri avec succès dans la zone d'atterrissage présélectionnée sur le devant de la Lune, devenant ainsi la troisième sonde chinoise à mettre en œuvre avec succès un atterrissage en douceur sur la Lune.Après un atterrissage réussi, sous contrôle au sol, l'atterrisseur commencera officiellement à travailler sur la surface lunaire pendant environ deux jours pour collecter des échantillons lunaires.Le 2 décembre à 16 h 53, l'atterrisseur et l'ascendeur Chang'e-5 ont terminé l'échantillonnage et le conditionnement du forage lunaire.
Leconnecteur mc4utilisé dans Chang'e-5-Localisable
Il est entendu que Chang'e-5 devrait réaliser cinq « premières dans notre pays », à savoir :échantillonnage et conditionnement d'objets extraterrestres, décollage d'objets extraterrestres, rendez-vous et amarrage orbitaux lunaires, transport d'échantillons pour rentrée terrestre à grande vitesse, stockage d'échantillons, analyse et étude.Pour mener à bien une mission de détection aussi lourde, la sonde Chang'e-5 nécessite plus d'énergie que toutes les sondes lunaires et spatiales précédentes en Chine.Comment assurer son alimentation ?
La sonde Chang'e-5 est conçue comme un ensemble de quatre véhicules, composé de quatre parties :atterrisseur, ascendeur, orbiteur, etrevenant.Il doit atteindre les trois objectifs « autour, chute et retour » en même temps.Le système électrique est alimenté par l'alimentation.Manette, batterie lithium-ionetréseau de cellules solaires.Afin d'assurer cette mission avec les meilleures performances,le contrôleur de puissance a la puissance spécifique la plus élevée en Chineet le leader international.L'énergie spécifique des batteries lithium-ion pour les applications aérospatiales est la plus élevée, etle rapport de surface du réseau de cellules solaires La puissance est la plus élevée du pays, s'adapter à plusieurs états de plusieurs avions et à plusieurs étapes de vol.
En tant que «cerveau» du système d'alimentation électrique du détecteur, afin de résoudre le problème du manque d'énergie et des ressources de poids limitées lors du vol du quadruple Chang'e-5, le contrôleur de puissance a subi une mise à niveau de PCU à PCDU.Selon le directeur du concepteur de produits d'alimentation Chang'e n°5, du PCU au PCDU, il s'agit de la mise à niveau d'une fonction unique vers une fonction multifonction.Dans les missions Chang'e-3 et Chang'e-4, le contrôleur de puissance ne comprend que le module de régulation de puissance, tandis que le Chang'e-5 intègre plusieurs fonctions telles que le module de régulation de puissance, le module de distribution d'énergie, le module de contrôle pyrotechnique et unité d'interface intelligente.La première application du projet d'exploration lunaire.
Afin d'augmenter la production d'énergie du réseau de cellules solaires, le Chang'e-5cellule photovoltaïquele circuit est conçu pourmaximiser la zone de patch à l'avant du réseau de cellules solaires.Cependant, lors des missions d'exploration lunaire, la zone des panneaux solaires est sévèrement restreinte.Dans le même temps, contrairement aux satellites ordinaires, la configuration de la sonde détermine elle-même la forme irrégulière des panneaux.Les panneaux solaires de Chang'e-5 comportent des triangles et des polygones.Et bien d'autres formes.Comment gérer la petite surface du substrat et la forme étrange ?
Pour les modèles de satellites généraux, les développeurs n'utilisent que des cellules solaires de taille unique lors de la conception de circuits de cellules solaires.Pour le Chang'e-5, les développeurs ont rompu avec la pensée conventionnelle et utilisé des batteries de différentes tailles pour mélanger les feuilles de tissu, de sorte que l'efficacité des feuilles de tissu a atteint plus de 91 %, soit 5 à 10 % de plus que celle des produits conventionnels.
Au même moment, Chang'e-5 a choisicellules solaires à plus haut rendement.Les rendements de conversion photoélectrique des cellules solaires Chang'e-3 et Chang'e-4 étaient respectivement de 28,6 % et 30,84 %, tandis que Chang'e-5 atteignait plus de 31 %.Après un travail acharné, la puissance de sortie par unité de surface du panneau solaire Chang'e-5 n'est pas seulement au moment du développement du produit, mais même maintenant, c'est le niveau le plus élevé en Chine.
»Énergie spécifique» est l’un des indicateurs de performance importants des batteries lithium-ion.Plus la valeur est élevée, plus l'énergie peut être stockée par unité de volume ou de poids..Selon le concepteur en charge de la batterie lithium-ion Chang'e-5, les développeurs ont augmenté le poids de la batterie « énergie spécifique » des produits liés au Chang'e-5 à 195 Wh/kg (wattheure par kilogramme).Cette valeur est actuellement la valeur la plus élevée de « l’énergie spécifique » des batteries lithium-ion utilisées dans l’aérospatiale.
Selon le mode de fonctionnement de Chang'e-5, après avoir atteint l'orbite lunaire, la combinaison atterrisseur-ascendeur se sépare de la combinaison orbiteur-retourneur, et l'atterrisseur-ascendeur tombe sur la surface lunaire pour commencer à collecter des échantillons sur la surface lunaire.Après avoir pleinement pris en compte le temps de mission sur la surface lunaire et le mode de fonctionnement des produits d'alimentation électrique, selon le plan global,les développeurs ont optimisé la conception énergétique de l'ensemble atterrisseur et ascendeur.
Les produits électriques de l'atterrisseur comprennentréseaux de cellules solairesetcontrôleurs de puissance, et les produits de puissance de l'ascendeur comprennentréseaux de cellules solaires, contrôleurs de puissanceetbatteries lithium-ion.Avant la séparation, pendant la phase de vol et la phase lunaire, le circuit de la batterie solaire de l'atterrisseur assumait la responsabilité defournir de l'énergie au corps combiné;et lorsque le corps combiné s'est séparé dans la phase lunaire, l'ascendeur a rapidement changé de rôle, et le circuit de la batterie solaireLe pouvoir lui-mêmependant la période d'éclairage.Pendant la période non éclairée, l'atterrisseur et l'ascendeur partagent un ensemble de batteries lithium-ion, quifournir de l'énergie à l'assemblée.
De plus, Chang'e-5 a été lancé tôt le matin, ce qui est également lié à la capacité de la batterie.La capacité de la batterie du vaisseau spatial est limitée.Pour que Chang'e 5 puisse parcourir de longues distances dans l'espace,il doit être éclairé par le soleil.Choisissez de lancer tôt le matin, lorsque Chang'e 5 vole sur des dizaines de milliers de kilomètres, la batterie peut obtenir un flux constant d'énergie solaire sous l'angle d'éclairage maximal.
Le projet d'exploration lunaire de la Chine, après 10 ans de délibérations, est finalement divisé en trois étapes : « autour », « chute » et « retour » : La première étape est « autour » : lancement du satellite d'exploration lunaire « Chang'e-1″ et plus tard, le « Chang'e-2 » a été utilisé pour sonder l'environnement de la surface lunaire, les reliefs, la topographie, la structure géologique et le champ physique ;la deuxième étape de la « chute » : « Chang'e-3 » et « Chang'e-4 » ont été lancés, avec un atterrissage en douceur Atterrissage sur la lune pour détection ;la troisième étape « retour » : lancer « Chang'e-5″,le but est de patrouiller et d'échantillonner la surface lunaire.
Le lancement et l'alunissage réussis de la sonde Chang'e-5 constituent une étape importante dans la troisième phase du « retour ».La fin de cette période de projet amènera la technologie aérospatiale chinoise à un nouveau niveau.
2020-12-08
