Há poucos dias, o lançamento bem sucedido da sonda Chang'e-5 marcou o início da primeira viagem de regresso do meu país a partir de recolha de amostras de objectos extraterrestres.Por volta das 23h do dia 1º de dezembro, a sonda Chang'e-5 pousou com sucesso na área de pouso pré-selecionada na frente da lua, tornando-se a terceira sonda do meu país a implementar com sucesso um pouso suave lunar.Após um pouso bem-sucedido, sob controle de solo, o módulo de pouso começará oficialmente a trabalhar na superfície lunar por cerca de dois dias para coletar amostras lunares.Às 4h53 do dia 2 de dezembro, o módulo de pouso e ascensor Chang'e-5 concluiu a amostragem e embalagem da perfuração lunar.
Oconector mc4usado em Chang'e-5-Locável
Entende-se que a Chang'e-5 deverá atingir cinco “primeiros no nosso país”, nomeadamente:amostragem e embalagem de objetos extraterrestres, decolagem de objetos extraterrestres, encontro e acoplamento orbital lunar, transporte de amostras para reentrada na Terra em alta velocidade, armazenamento de amostras, análise e estudo.Realizando uma missão de detecção tão pesada, a sonda Chang'e-5 requer mais energia do que qualquer sonda lunar e do espaço profundo anterior na China.Como garantir seu fornecimento de energia?
A sonda Chang'e-5 foi projetada como um conjunto de quatro veículos, composto por quatro partes:módulo de pouso, ascendente, orbitador, eretornador.Ele precisa completar os três objetivos de “voltar, cair e retornar” ao mesmo tempo.O sistema de energia é alimentado pela fonte de alimentação.Controlador, bateria de íon de lítioematriz de células solares.Para garantir esta missão com o melhor desempenho,o controlador de potência tem a maior potência específica da Chinae o líder internacional.A energia específica da bateria de íons de lítio para aplicações aeroespaciais é a mais alta, ea proporção da área do conjunto de células solares A potência é a mais alta do país, adaptando-se a vários estados de múltiplas aeronaves e múltiplos estágios de voo.
Como “cérebro” do sistema de alimentação do detector, a fim de resolver o problema de escassez de energia e recursos de peso limitados durante o vôo do quádruplo Chang'e-5, o controlador de potência passou por uma atualização de PCU para PCDU.De acordo com o diretor do designer de produtos de fonte de alimentação Chang'e No. 5, de PCU para PCDU, é a atualização de função única para multifuncional.Nas missões Chang'e-3 e Chang'e-4, o controlador de potência inclui apenas o módulo de regulação de potência, enquanto o Chang'e-5 integra diversas funções como módulo de regulação de potência, módulo de distribuição de energia, módulo de controle pirotécnico e unidade de interface inteligente.A primeira aplicação do projeto de exploração lunar.
Para aumentar a geração de energia do conjunto de células solares, o Chang'e-5célula solarcircuito é projetado paramaximizar a área de patch na frente do conjunto de células solares.Porém, durante missões de exploração lunar, a área dos painéis solares é severamente restrita.Ao mesmo tempo, ao contrário dos satélites comuns, a própria configuração da sonda determina a forma irregular dos painéis.Os painéis solares do Chang'e-5 possuem triângulos e polígonos.E muitas outras formas.Como lidar com a pequena área do substrato e o formato estranho?
Para modelos gerais de satélite, os desenvolvedores usam apenas células solares de tamanho único ao projetar circuitos de células solares.Para o Chang'e-5, os desenvolvedores quebraram o pensamento convencional e usaram baterias de vários tamanhos para misturar as folhas de tecido, de modo que a eficiência das folhas de tecido atingiu mais de 91%, o que foi 5% a 10% superior aos produtos convencionais.
Ao mesmo tempo, Chang'e-5 escolheucélulas solares de maior eficiência.As eficiências de conversão fotoelétrica das células solares Chang'e-3 e Chang'e-4 foram de 28,6% e 30,84%, respectivamente, enquanto a Chang'e-5 atingiu mais de 31%.Após muito trabalho, a potência de saída por unidade de área do painel solar Chang'e-5 não é apenas no momento do desenvolvimento do produto, mas mesmo agora é o nível mais alto da China.
”Energia especifica”É um dos importantes indicadores de desempenho das baterias de íon de lítio.Quanto maior o valor, mais energia pode ser armazenada por unidade de volume ou peso.De acordo com o designer responsável pela bateria de íons de lítio Chang'e-5, os desenvolvedores aumentaram a “energia específica” do peso da bateria dos produtos relacionados ao Chang'e-5 para 195Wh/kg (watt-hora por quilograma).Este valor é atualmente o valor mais elevado da “energia específica” das baterias de iões de lítio utilizadas na indústria aeroespacial.
De acordo com o modo de trabalho do Chang'e-5, após atingir a órbita lunar, a combinação do módulo de pouso e do ascendente se separa da combinação do orbitador e do retornador, e o módulo de pouso e o ascendente caem na superfície lunar para começar a coletar amostras na superfície lunar.Depois de levar em conta o tempo de missão na superfície lunar e o modo de funcionamento dos produtos de fornecimento de energia, de acordo com o plano geral,os desenvolvedores otimizaram o projeto de energia do conjunto de módulo de pouso e ascensor.
Os produtos de energia do módulo de pouso incluemmatrizes de células solaresecontroladores de energia, e os produtos de potência do ascendente incluemmatrizes de células solares, controladores de energiaebaterias de íon de lítio.Antes da separação, durante a fase de voo e a fase lunar, o circuito da bateria solar do módulo de pouso assumiu a responsabilidade defornecendo energia ao corpo combinado;e quando o corpo combinado foi separado na fase lunar, o ascendente mudou rapidamente de papel, e o circuito da bateria solarO próprio poderdurante o período de luz.No período não iluminado, o módulo de pouso e o ascensor compartilham um conjunto de baterias de íons de lítio, quefornecer energia para a montagem.
Além disso, o Chang'e-5 foi lançado no início da manhã, o que também está relacionado à capacidade da bateria.A capacidade da bateria da espaçonave é limitada.Para que Chang'e 5 voe longas distâncias no espaço,deve ser iluminado pelo sol.Escolha o lançamento no início da manhã, quando o Chang'e 5 voa dezenas de milhares de quilômetros, a bateria pode obter um fluxo constante de energia solar através do ângulo máximo de iluminação.
O projeto de exploração lunar da China, após 10 anos de deliberação, é finalmente dividido em três etapas: “em torno”, “queda” e “retorno”: A primeira etapa é “em torno”: lançamento do satélite de exploração lunar “Chang'e-1″ e mais tarde, o “Chang'e-2″ foi usado para sondar o ambiente da superfície lunar, formas de relevo, topografia, estrutura geológica e campo físico;a segunda etapa de “outono”: foram lançados “Chang'e-3″ e “Chang'e-4″, com pouso suave Pouso na Lua para detecção;a terceira etapa “retorno”: lançamento “Chang'e-5″,o objetivo é patrulhar e coletar amostras da superfície lunar.
O sucesso do lançamento e pouso na Lua da sonda Chang'e-5 é um passo importante na terceira fase do “retorno”.O final deste período de projecto levará a tecnologia aeroespacial do meu país a um novo nível.
08-12-2020
