ฉางเอ๋อ 5 ลงจอดบนดวงจันทร์สำเร็จแล้ว!

เมื่อไม่กี่วันที่ผ่านมา การปล่อยยานอวกาศฉางเอ๋อ-5 ที่ประสบความสำเร็จถือเป็นจุดเริ่มต้นของการเดินทางกลับประเทศครั้งแรกจากการสุ่มตัวอย่างวัตถุนอกโลกเมื่อเวลาประมาณ 23.00 น. ของวันที่ 1 ธันวาคม ยานสำรวจฉางเอ๋อ-5 ลงจอดได้สำเร็จในพื้นที่ลงจอดที่เลือกไว้ล่วงหน้าบนหน้าดวงจันทร์ กลายเป็นยานสำรวจลำที่สามในประเทศของฉันที่สามารถลงจอดแบบนุ่มนวลบนดวงจันทร์ได้สำเร็จหลังจากลงจอดได้สำเร็จ ภายใต้การควบคุมภาคพื้นดิน ผู้ลงจอดจะเริ่มทำงานอย่างเป็นทางการบนพื้นผิวดวงจันทร์เป็นเวลาประมาณสองวันเพื่อเก็บตัวอย่างดวงจันทร์เมื่อเวลา 4:53 น. ของวันที่ 2 ธันวาคม ยานฉางเอ๋อ-5 ลงจอดและประกอบชิ้นส่วนขึ้นลงและบรรจุตัวอย่างการขุดเจาะบนดวงจันทร์เสร็จสิ้น

ที่ขั้วต่อ mc4ใช้ในฉางเอ๋อ-5-เลื่อนได้

เป็นที่เข้าใจกันว่าฉางเอ๋อ-5 คาดว่าจะบรรลุเป้าหมาย "ครั้งแรกในประเทศของเรา" ห้าลำ กล่าวคือ:การสุ่มตัวอย่างและการบรรจุวัตถุนอกโลก การขึ้นลงของวัตถุนอกโลก การพบกันและการเทียบท่าในวงโคจรของดวงจันทร์ การขนตัวอย่างเพื่อกลับเข้าสู่โลกด้วยความเร็วสูง การเก็บตัวอย่าง การวิเคราะห์ และการศึกษา.ด้วยภารกิจการตรวจจับที่หนักหน่วงเช่นนี้ ยานสำรวจฉางเอ๋อ-5 ต้องใช้พลังงานมากกว่ายานสำรวจดวงจันทร์และห้วงอวกาศก่อนหน้านี้ในจีนจะมั่นใจได้อย่างไรว่ามีแหล่งจ่ายไฟ?

ยานสำรวจฉางเอ๋อ-5 ได้รับการออกแบบให้เป็นชุดประกอบรถยนต์ 4 คัน ซึ่งประกอบด้วย 4 ส่วน:ลงจอด, เสด็จขึ้นสู่สวรรค์, ยานอวกาศ, และผู้กลับมา.จะต้องบรรลุวัตถุประสงค์สามประการ "รอบ ล้ม และกลับ" ในคราวเดียวระบบไฟฟ้าใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟคอนโทรลเลอร์, แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและอาร์เรย์เซลล์แสงอาทิตย์.เพื่อให้ภารกิจนี้มีประสิทธิภาพสูงสุดตัวควบคุมกำลังมีกำลังเฉพาะสูงที่สุดในประเทศจีนและผู้นำระดับนานาชาติพลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับการใช้งานด้านการบินและอวกาศมีค่าสูงสุด, และอัตราส่วนพื้นที่อาเรย์เซลล์แสงอาทิตย์ กำลังไฟฟ้าสูงที่สุดในประเทศ, ปรับให้เข้ากับสถานะของเครื่องบินหลายลำและขั้นตอนการบินหลายขั้นตอน.

ในฐานะ "สมอง" ของระบบจ่ายไฟของเครื่องตรวจจับ เพื่อแก้ปัญหาการขาดแคลนพลังงานและทรัพยากรน้ำหนักที่จำกัดในระหว่างการบินของ Chang'e-5 สี่เท่า ตัวควบคุมพลังงานจึงได้รับการอัปเกรดจาก PCU เป็น PCDUตามที่ผู้อำนวยการของผู้ออกแบบผลิตภัณฑ์แหล่งจ่ายไฟ Chang'e No. 5 จาก PCU มาเป็น PCDU ระบุว่าเป็นการอัปเกรดจากฟังก์ชันเดียวไปเป็นมัลติฟังก์ชั่นในภารกิจฉางเอ๋อ-3 และฉางเอ๋อ-4 อุปกรณ์ควบคุมกำลังจะมีเฉพาะโมดูลควบคุมพลังงานเท่านั้น ในขณะที่ฉางเอ๋อ-5 บูรณาการฟังก์ชันหลายอย่าง เช่น โมดูลควบคุมพลังงาน โมดูลจ่ายพลังงาน โมดูลควบคุมพลุ และ หน่วยอินเทอร์เฟซอัจฉริยะการประยุกต์ใช้โครงการสำรวจดวงจันทร์ครั้งแรก

เพื่อที่จะเพิ่มการผลิตไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ Chang'e-5เซลล์แสงอาทิตย์วงจรถูกออกแบบให้เพิ่มพื้นที่แพทช์ที่ด้านหน้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้สูงสุด.อย่างไรก็ตาม ในระหว่างภารกิจสำรวจดวงจันทร์นั้นพื้นที่แผงโซลาร์เซลล์ถูกจำกัดอย่างเข้มงวดในเวลาเดียวกันการกำหนดค่าของโพรบนั้นแตกต่างจากดาวเทียมทั่วไปตรงที่จะกำหนดรูปร่างที่ผิดปกติของแผงแผงโซลาร์เซลล์ของฉางเอ๋อ-5 มีรูปสามเหลี่ยมและรูปหลายเหลี่ยมและรูปทรงอื่นๆอีกมากมายจะจัดการกับพื้นที่ซับสเตรตขนาดเล็กและรูปทรงแปลก ๆ ได้อย่างไร?

สำหรับโมเดลดาวเทียมทั่วไป นักพัฒนาจะใช้เฉพาะโซลาร์เซลล์ขนาดเดียวในการออกแบบวงจรโซลาร์เซลล์สำหรับ Chang'e-5 นักพัฒนาได้ทำลายแนวคิดเดิมๆ และใช้แบตเตอรี่ขนาดต่างๆ เพื่อผสมแผ่นผ้า เพื่อให้ประสิทธิภาพของแผ่นผ้ามากกว่า 91% ซึ่งสูงกว่าผลิตภัณฑ์ทั่วไป 5% ถึง 10%

ในเวลาเดียวกัน ฉางเอ๋อ-5 ก็เลือกเซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูง.ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของเซลล์แสงอาทิตย์ Chang'e-3 และ Chang'e-4 อยู่ที่ 28.6% และ 30.84% ​​ตามลำดับ ในขณะที่ Chang'e-5 สูงถึงมากกว่า 31%หลังจากการทำงานหนัก กำลังไฟฟ้าเอาท์พุตต่อหน่วยพื้นที่ของแผงโซลาร์เซลล์ Chang'e-5 ไม่เพียงแต่ในช่วงเวลาของการพัฒนาผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ถึงตอนนี้ก็ยังเป็นระดับสูงสุดในจีนอีกด้วย

”พลังงานจำเพาะ” เป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่สำคัญของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยิ่งค่าสูงเท่าไรก็ยิ่งสามารถกักเก็บพลังงานได้มากขึ้นต่อหน่วยปริมาตรหรือน้ำหนัก.ตามที่ผู้ออกแบบที่รับผิดชอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน Chang'e-5 ระบุว่า นักพัฒนาได้เพิ่ม "พลังงานเฉพาะ" ของแบตเตอรี่ของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับ Chang'e-5 เป็น 195Wh/kg (วัตต์-ชั่วโมงต่อกิโลกรัม)ปัจจุบันค่านี้เป็นค่าสูงสุดของ “พลังงานจำเพาะ” ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ในการบินและอวกาศ

ตามโหมดการทำงานของฉางเอ๋อ-5 หลังจากไปถึงวงโคจรดวงจันทร์ ชุดลงจอดและขึ้นจะแยกออกจากชุดยานอวกาศและขึ้นกลับ และผู้ลงจอดและขึ้นลงบนพื้นผิวดวงจันทร์เพื่อเริ่มเก็บตัวอย่างบนพื้นผิวดวงจันทร์หลังจากพิจารณาเวลาภารกิจบนพื้นผิวดวงจันทร์และโหมดการทำงานของผลิตภัณฑ์แหล่งจ่ายไฟแล้ว ตามแผนโดยรวมนักพัฒนาได้ปรับการออกแบบพลังงานของชุดลงจอดและแอสเซนเดอร์ให้เหมาะสม.

ผลิตภัณฑ์พลังงานของแลนเดอร์ ได้แก่อาร์เรย์เซลล์แสงอาทิตย์และตัวควบคุมพลังงานและผลิตภัณฑ์พลังแห่งแอสเซนเดอร์ได้แก่อาร์เรย์เซลล์แสงอาทิตย์, ตัวควบคุมพลังงานและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน.ก่อนที่จะแยกตัว ระหว่างระยะการบินและระยะดวงจันทร์ วงจรแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ของผู้ลงจอดจะรับผิดชอบจ่ายพลังงานให้กับร่างกายที่รวมกัน;และเมื่อร่างที่รวมกันถูกแยกออกจากกันในช่วงข้างขึ้นข้างแรม แอสเซนเดอร์ก็เปลี่ยนบทบาทอย่างรวดเร็ว และวงจรแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์พลังนั้นเองในช่วงระยะเวลาแสงในช่วงที่ไม่มีแสงสว่าง ผู้ลงจอดและผู้ขึ้นสู่ท้องฟ้าจะใช้ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนร่วมกันให้อำนาจแก่การชุมนุม.

นอกจากนี้ ฉางเอ๋อ-5 ยังเปิดตัวในช่วงเช้า ซึ่งเกี่ยวข้องกับความจุของแบตเตอรี่ด้วยความจุแบตเตอรี่ของยานอวกาศมีจำกัดเพื่อให้ฉางเอ๋อ 5 บินไปในอวกาศระยะไกลมันจะต้องมีแสงสว่างจากดวงอาทิตย์.เลือกที่จะเปิดตัวในช่วงเช้า เมื่อฉางเอ๋อ 5 บินเป็นระยะทางนับหมื่นกิโลเมตร แบตเตอรี่สามารถรับพลังงานแสงอาทิตย์ที่สม่ำเสมอผ่านมุมการส่องสว่างสูงสุด

โครงการสำรวจดวงจันทร์ของจีนหลังจากไตร่ตรองมา 10 ปีในที่สุดก็แบ่งออกเป็นสามขั้นตอน: "รอบ", "ตก" และ "กลับมา": ขั้นตอนแรกคือ "รอบ": การปล่อยดาวเทียมสำรวจดวงจันทร์ "ฉางเอ๋อ-1" และต่อมา “ฉางเอ๋อ-2” ถูกใช้เพื่อตรวจสอบสภาพแวดล้อมพื้นผิวดวงจันทร์ ธรณีสัณฐาน ภูมิประเทศ โครงสร้างทางธรณีวิทยา และสนามกายภาพขั้นตอนที่สองของ "ฤดูใบไม้ร่วง": "Chang'e-3" และ "Chang'e-4" เปิดตัวพร้อมการลงจอดแบบนุ่มนวล ลงจอดบนดวงจันทร์เพื่อตรวจจับขั้นตอนที่สาม "การกลับมา": เปิดตัว "Chang'e-5",เป้าหมายคือการลาดตระเวนและเก็บตัวอย่างพื้นผิวดวงจันทร์.

ความสำเร็จในการปล่อยยานฉางเอ๋อ-5 และลงจอดบนดวงจันทร์ถือเป็นก้าวสำคัญในระยะที่ 3 ของการ “เดินทางกลับ”การสิ้นสุดระยะเวลาของโครงการนี้จะทำให้เทคโนโลยีการบินและอวกาศในประเทศของฉันก้าวไปสู่อีกระดับ