Pochi giorni fa, il successo del lancio della sonda Chang'e-5 ha segnato l'inizio del primo viaggio di ritorno del mio Paese dal campionamento di oggetti extraterrestri.Verso le 23:00 del 1 dicembre, la sonda Chang'e-5 è atterrata con successo nell'area di atterraggio preselezionata sulla parte anteriore della Luna, diventando la terza sonda del mio Paese ad implementare con successo un atterraggio morbido sulla Luna.Dopo un atterraggio riuscito, sotto controllo da terra, il lander inizierà ufficialmente a lavorare sulla superficie lunare per circa due giorni per raccogliere campioni lunari.Alle 4:53 del 2 dicembre, il gruppo lander e ascendente Chang'e-5 ha completato il campionamento e l'imballaggio della perforazione lunare.
ILconnettore mc4utilizzato in Chang'e-5-Locale
Resta inteso che Chang'e-5 dovrebbe raggiungere cinque "primi nel nostro paese", vale a dire:campionamento e imballaggio di oggetti extraterrestri, decollo di oggetti extraterrestri, rendez-vous e attracco orbitali lunari, trasporto di campioni per rientro sulla terra ad alta velocità, conservazione di campioni, analisi e studio.Portando una missione di rilevamento così pesante, la sonda Chang'e-5 richiede più energia di qualsiasi precedente sonda lunare e dello spazio profondo in Cina.Come garantirne l'alimentazione?
La sonda Chang'e-5 è progettata come un insieme di quattro veicoli, composto da quattro parti:lander, ascendente, orbitante, Erestituitore.È necessario completare i tre obiettivi “giro, caduta e ritorno” contemporaneamente.Il sistema di alimentazione è alimentato dall'alimentatore.Controllore, pacco batteria agli ioni di litioEschiera di celle solari.Per garantire questa missione con le migliori prestazioni,il controllore di potenza ha la potenza specifica più alta in Cinae il leader internazionale.L'energia specifica della batteria agli ioni di litio per applicazioni aerospaziali è la più alta, Eil rapporto tra le aree del sistema di celle solari. La potenza è la più alta del paese, adattarsi a più stati di più aeromobili e più fasi di volo.
Come “cervello” del sistema di alimentazione del rilevatore, per risolvere il problema della carenza di energia e delle risorse di peso limitate durante il volo del quadruplo Chang'e-5, il controller di potenza è stato aggiornato da PCU a PCDU.Secondo il direttore del progettista di prodotti di alimentazione Chang'e n. 5, da PCU a PCDU, si tratta dell'aggiornamento da monofunzione a multifunzione.Nelle missioni Chang'e-3 e Chang'e-4, il controller di potenza include solo il modulo di regolazione della potenza, mentre Chang'e-5 integra diverse funzioni come modulo di regolazione della potenza, modulo di distribuzione della potenza, modulo di controllo pirotecnico e unità di interfaccia intelligente.La prima applicazione del progetto di esplorazione lunare.
Al fine di aumentare la produzione di energia del sistema di celle solari, il Chang'e-5celle a energia solareil circuito è progettato permassimizzare l'area della patch sulla parte anteriore del pannello di celle solari.Tuttavia, durante le missioni di esplorazione lunare, l’area dei pannelli solari è fortemente limitata.Allo stesso tempo, a differenza dei normali satelliti, la configurazione della sonda stessa determina la forma irregolare dei pannelli.I pannelli solari di Chang'e-5 hanno triangoli e poligoni.E tante altre forme.Come gestire la piccola area del substrato e la forma strana?
Per i modelli satellitari generali, gli sviluppatori utilizzano solo celle solari di singola dimensione durante la progettazione di circuiti di celle solari.Per il Chang'e-5, gli sviluppatori hanno rotto il pensiero convenzionale e hanno utilizzato batterie di varie dimensioni per mescolare i teli di stoffa, in modo che l'efficienza dei teli di stoffa abbia raggiunto oltre il 91%, ovvero dal 5% al 10% in più rispetto ai prodotti convenzionali.
Allo stesso tempo, Chang'e-5 ha sceltocelle solari ad alta efficienza.Le efficienze di conversione fotoelettrica delle celle solari Chang'e-3 e Chang'e-4 erano rispettivamente del 28,6% e 30,84%, mentre Chang'e-5 ha raggiunto oltre il 31%.Dopo un duro lavoro, la potenza di uscita per unità di superficie del pannello solare Chang'e-5 non è solo al momento dello sviluppo del prodotto, ma anche adesso è il livello più alto in Cina.
"Energia specifica" è uno degli indicatori di prestazione più importanti delle batterie agli ioni di litio.Più alto è il valore, maggiore è l'energia che può essere immagazzinata per unità di volume o peso.Secondo il progettista responsabile della batteria agli ioni di litio Chang'e-5, gli sviluppatori hanno aumentato l'“energia specifica” del peso della batteria dei prodotti correlati a Chang'e-5 a 195 Wh/kg (wattora per chilogrammo).Questo valore è attualmente il valore più alto dell’“energia specifica” delle batterie agli ioni di litio utilizzate nel settore aerospaziale.
Secondo la modalità operativa di Chang'e-5, dopo aver raggiunto l'orbita lunare, la combinazione lander-ascendente si separa dalla combinazione orbiter-ritorno, e il lander e l'ascendente cadono sulla superficie lunare per iniziare a raccogliere campioni sulla superficie lunare.Dopo aver tenuto pienamente conto del tempo di missione sulla superficie lunare e della modalità di funzionamento dei prodotti di alimentazione, secondo il piano generale,gli sviluppatori hanno ottimizzato la progettazione energetica del gruppo lander e ascendente.
I prodotti energetici del lander includonoarray di celle solariEcontrollori di potenza, e i prodotti di potenza del ascendente includonoarray di celle solari, controllori di potenzaEbatterie agli ioni di litio.Prima della separazione, durante la fase di volo e la fase lunare, il circuito della batteria solare del lander si è assunto la responsabilitàfornire energia al corpo combinato;e quando il corpo combinato fu separato nella fase lunare, l'ascendente cambiò rapidamente il suo ruolo e il circuito della batteria solareIl potere stessodurante il periodo di luce.Nel periodo non illuminato, il lander e l'ascender condividono un set di batterie agli ioni di litio, chedare energia all’assemblea.
Inoltre, Chang'e-5 è stato lanciato la mattina presto, anche questo è legato alla capacità della batteria.La capacità della batteria del veicolo spaziale è limitata.Perché Chang'e 5 possa volare per lunghe distanze nello spazio,deve essere illuminato dal sole.Scegli di lanciare la mattina presto, quando Chang'e 5 vola per decine di migliaia di chilometri, la batteria può ricevere un flusso costante di energia solare attraverso l'angolo di illuminazione massimo.
Il progetto di esplorazione lunare della Cina, dopo 10 anni di riflessione, è finalmente diviso in tre fasi: “intorno”, “caduta” e “ritorno”. La prima fase è “intorno”: lancio del satellite per l'esplorazione lunare “Chang'e-1″ e successivamente il “Chang'e-2″ è stato utilizzato per sondare l'ambiente della superficie lunare, la morfologia, la topografia, la struttura geologica e il campo fisico;la seconda fase di “caduta”: sono stati lanciati “Chang'e-3″ e “Chang'e-4″, con un atterraggio morbido Atterraggio sulla luna per il rilevamento;la terza fase “ritorno”: lancio “Chang'e-5″,l'obiettivo è pattugliare e campionare la superficie lunare.
Il successo del lancio e dell’allunaggio della sonda Chang’e-5 è un passo importante nella terza fase del “ritorno”.La fine di questo periodo di progetto porterà la tecnologia aerospaziale del mio Paese a un nuovo livello.
2020-12-08
