Chang'e 5 נחת בהצלחה על הירח!

לפני מספר ימים, ההשקה המוצלחת של הגשושית Chang'e-5 סימנה את תחילת המסע חזרה הראשון של ארצי מדגימת עצמים מחוץ לכדור הארץ.בסביבות השעה 23:00 ב-1 בדצמבר, הגשושית Chang'e-5 נחתה בהצלחה באזור הנחיתה שנבחר מראש בחזית הירח, והפכה לגשושית השלישית של ארצי שהצליחה ליישם נחיתה רכה על הירח.לאחר נחיתה מוצלחת, בשליטה קרקעית, יתחיל הנחתת רשמית לעבוד על פני הירח במשך כיומיים כדי לאסוף דגימות ירח.בשעה 4:53 ב-2 בדצמבר, מכלול הנחתת והעלייה Chang'e-5 השלים את הדגימה והאריזה של קידוח הירח.

המחבר mc4בשימוש ב-Chang'e-5-ניתן להחלפה

מובן כי Chang'e-5 צפוי להשיג חמישה "ראשונים בארצנו", כלומר:דגימה ואריזה של עצמים מחוץ לכדור הארץ, המראה של עצמים מחוץ לכדור הארץ, מפגש מסלולי הירח ועגינה, נשיאת דגימות לכניסה חוזרת לכדור הארץ במהירות גבוהה, אחסון דגימות, ניתוח ומחקר.הגשושית ה-Chang'e-5, שנושאת משימת גילוי כה כבדה, דורשת יותר אנרגיה מכל גשושיות ירחי וחלל עמוקות בסין.איך להבטיח את אספקת החשמל שלו?

הגשושית Chang'e-5 מתוכננת כמכלול של ארבעה כלי רכב, המורכב מארבעה חלקים:נחתת, עולה, אורביטר, ומחזיר.הוא צריך להשלים את שלושת המטרות של "להסתובב, ליפול ולחזור" בבת אחת.מערכת החשמל מופעלת על ידי ספק הכוח.בקר, ערכת סוללות ליתיום-יוןומערך תאים סולאריים.על מנת להבטיח את המשימה הזו עם הביצועים הטובים ביותר,לבקר הכוח יש את ההספק הספציפי הגבוה ביותר בסיןוהמנהיג הבינלאומי.האנרגיה הספציפית של סוללת ליתיום-יון ליישומי תעופה וחלל היא הגבוהה ביותר, ויחס השטח של מערך התאים הסולאריים ההספק הוא הגבוה ביותר בארץ, התאמה למספר מצבים של מספר מטוסים ושלבי טיסה מרובים.

כ"מוח" של מערכת אספקת החשמל של הגלאי, על מנת לפתור את בעיית המחסור באנרגיה ומשאבי משקל מוגבלים במהלך הטיסה של ה-Chang'e-5 quadruple, בקר הכוח עבר שדרוג מ-PCU ל-PCDU.לדברי המנהל של מעצב מוצר אספקת החשמל Chang'e מס' 5, מ-PCU ל-PCDU, זהו השדרוג מפונקציה יחידה לרב-פונקציית.במשימות Chang'e-3 ו-Chang'e-4, בקר הכוח כולל רק את מודול ויסות ההספק, בעוד שה-Chang'e-5 משלב מספר פונקציות כגון מודול ויסות הספק, מודול חלוקת הכוח, מודול בקרת פירוטכניקה, ו יחידת ממשק חכמה.היישום הראשון של פרויקט חקר הירח.

על מנת להגביר את ייצור החשמל של מערך התאים הסולאריים, ה-Chang'e-5תא סולרימעגל נועדלמקסם את שטח התיקון בחזית מערך התאים הסולאריים.עם זאת, במהלך משימות חקר הירח, שטח הפאנלים הסולאריים מוגבל מאוד.יחד עם זאת, בניגוד ללוויינים רגילים, תצורת הגשושית עצמה קובעת את הצורה הלא סדירה של הלוחות.לפאנלים הסולאריים של Chang'e-5 יש משולשים ומצולעים.ועוד הרבה צורות.איך להתמודד עם שטח המצע הקטן והצורה המוזרה?

עבור דגמי לוויינים כלליים, מפתחים משתמשים רק בתאים סולאריים בגודל יחיד בעת תכנון מעגלי תאים סולאריים.עבור ה-Chang'e-5, המפתחים שברו את החשיבה המקובלת והשתמשו בסוללות בגדלים שונים כדי לערבב את יריעות הבד, כך שיעילות יריעות הבד הגיעה ליותר מ-91%, שהיה גבוה ב-5% עד 10% ממוצרים רגילים.

במקביל, בחרה Chang'e-5תאים סולאריים בעלי יעילות גבוהה יותר.יעילות ההמרה הפוטואלקטרית של תאים סולאריים Chang'e-3 ו-Chang'e-4 הייתה 28.6% ו-30.84%, בהתאמה, בעוד ש-Chang'e-5 הגיעה ליותר מ-31%.לאחר עבודה קשה, הספק הפלט ליחידת שטח של הפאנל הסולארי Chang'e-5 הוא לא רק בזמן פיתוח המוצר, אלא אפילו עכשיו, הוא הרמה הגבוהה ביותר בסין.

”אנרגיה ספציפיתהוא אחד ממדדי הביצועים החשובים של סוללות ליתיום-יון.ככל שהערך גבוה יותר, כך ניתן לאחסן יותר אנרגיה ליחידת נפח או משקל.לדברי המעצב האחראי על סוללת ה-Chang'e-5 ליתיום-יון, המפתחים הגדילו את משקל הסוללה "האנרגיה הספציפית" של מוצרים הקשורים ל-Chang'e-5 ל-195Wh/kg (וואט-שעה לקילוגרם).ערך זה הוא כיום הערך הגבוה ביותר של "האנרגיה הספציפית" של סוללות ליתיום-יון המשמשות בתעופה וחלל.

לפי מצב העבודה של Chang'e-5, לאחר הגעה למסלול הירח, שילוב הנחתת והעולה נפרד משילוב המסלול והמחזיר, והנחתת והעולה נופלים על פני הירח כדי להתחיל לאסוף דגימות על פני הירח.לאחר התחשבות מלאה בזמן המשימה על פני הירח ומצב העבודה של מוצרי אספקת החשמל, על פי התוכנית הכוללת,המפתחים ייעלו את תכנון האנרגיה של מכלול הנחתת והעלייה.

תוצרי הכוח של הנחתת כולליםמערכי תאים סולארייםובקרי כוח, ומוצרי הכוח של העולה כולליםמערכי תאים סולאריים, בקרי כוחובטריות ליתיום.לפני ההפרדה, במהלך שלב הטיסה ושלב הירח, מעגל הסוללה הסולארית של הנחתת קיבל על עצמו את האחריות שלאספקת חשמל לגוף המשולב;וכאשר הגוף המשולב הופרד בשלב הירח, העולה שינה במהירות את תפקידו, ואת מעגל הסוללה הסולאריתהכוח עצמובתקופת האור.בתקופה הלא מוארת, הנחתת והעולה חולקים סט של סוללות ליתיום-יון, אשרלספק חשמל למכלול.

בנוסף, הושק ה-Chang'e-5 בשעות הבוקר המוקדמות, מה שקשור גם לקיבולת הסוללה.קיבולת הסוללה של החללית מוגבלת.כדי ש-Chang'e 5 יטוס למרחקים ארוכים בחלל,הוא חייב להיות מואר על ידי השמש.בחר לשגר בשעות הבוקר המוקדמות, כאשר Chang'e 5 טס לעשרות אלפי קילומטרים, הסוללה יכולה לקבל זרם קבוע של אנרגיה סולארית דרך זווית הארה המרבית.

פרויקט חקר הירח של סין, לאחר 10 שנים של התלבטות, מתחלק לבסוף לשלושה שלבים: "מסביב", "נפילה" ו"חזרה": השלב הראשון הוא "מסביב": שיגור לוויין חקר הירח "Chang'e-1" ומאוחר יותר ה-"Chang'e-2" שימש כדי לחקור את סביבת פני הירח, צורות הקרקע, הטופוגרפיה, המבנה הגיאולוגי והשדה הפיזי;השלב השני של "נפילה": "Chang'e-3" ו-"Chang'e-4" שוגרו, עם נחיתה רכה נחיתה על הירח לגילוי;השלב השלישי "החזרה": הפעל את "Chang'e-5",המטרה היא לפטרל ולדגום את פני הירח.

השיגור והנחיתה המוצלחים על הירח של הגשושית Chang'e-5 הם צעד חשוב בשלב השלישי של "החזרה".סיום תקופת הפרויקט הזה יביא את טכנולוגיית התעופה והחלל של ארצי לרמה חדשה.