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【新闻】安徽智造为嫦娥四号探月供多项技术支撑

发布时间:2020-10-15 07:03:15 阅读: 来源:旋涡泵厂家

中安在线讯 据安徽网报道, 嫦娥四号在月球背面成功软着陆,创造了人类太空探索史上的新纪录。功劳簿上,“安徽智造”理当记上浓墨重彩的一笔。在此次嫦娥四号任务中,探测器软着陆关键设备“缓冲拉杆”、用于接收38 万公里以外探测器微弱信号的低温接收机、探测器激光测距敏感器和激光三维成像敏感器的关键元器件高压抗辐照空间DC/DC变换器电路,它们的大显身手也彰显安徽科技的实力。

中科院固体所:

“缓冲拉杆”助“嫦娥”软着陆

昨天下午,中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所(以下简称“固体所”)召开新闻通气会称,该所提供的探测器软着陆关键设备“缓冲拉杆”,是继嫦娥三号任务之后,再次为嫦娥四号成功软着陆做贡献。

嫦娥三号模型和新型缓冲吸能拉杆材料。

月球背面像一个“盾牌”,为地球挡住了陨石的直接撞击。因此,月背陨石坑数量远多于正面,而且布满沟壑、峡谷、悬崖,平坦区域极少。“这意味着嫦娥四号探测器着陆时,将面临四条主着陆腿着陆时间不一、冲击力分布不均带来的巨大风险。”嫦娥四号探测器着陆缓冲元件项目骨干、固体所材料应用技术研究室副研究员王幸福博士说,在极端条件下,部分拉杆将甚至要承受更为强烈的冲击拉伸作用。

所以,在探测器着陆时,拉杆必须高效、可靠、稳定地发挥吸能作用,保障探测器安全平稳地着陆。“拉杆材料必须具备极高的拉伸塑性、适中的抗拉强度和稳定的力学响应行为。”王幸福说。

自2007 年起,固体所就开始承担拉杆材料的探索任务。“国内并没有合适的材料,我们就不断尝试,经过了无数次实验,历时6 年,最终研制出一种新型缓冲吸能拉杆材料,给它命名为‘高效吸能合金’。”据王幸福介绍,目前商业应用的金属材料最高塑性只能达到50%左右,而高效吸能合金的塑性可达到80%至110%。也就是说,一根1 米长的缓冲拉杆,最大可拉伸至2.1米。

“这种材料的吸能特性远远优于现有的金属材料,在国际上也属于领先水平。”王幸福说。固体所研制的高效吸能合金,为着陆机构的设计与实现提供了关键材料支撑,也填补了我国地外天体探测器着陆缓冲用拉杆材料的空白。而利用高效吸能合金材料研制出来的缓冲拉杆产品,塑性达到70%以上,能够吸收巨大的冲击力,从而为嫦娥三号、嫦娥四号在月面着陆时提供重要的保障。

除此之外,固体所还在承担“火星一号”着陆器缓冲元件研制任务,并已顺利通过方案以及初样产品验收,正式转入正样研制阶段,预计将在2020年前后发射“火星一号”中大显身手。未来,固体所自主研制的缓冲拉杆材料有望在我国深空探测领域发挥更加重要和长远的作用。

中国电科16 所:

低温接收机聆听“嫦娥”声音

除了位于合肥科学岛上的固体所,安徽还有一些研究机构为嫦娥四号任务做出了自己的贡献。

据了解,嫦娥四号的信号来自遥远的太空,在穿越地月间38 万公里的超远距离后,到达地面时已十分微弱。为了清晰、准确地接收到信号,中国电科16 所低温电子/超导电子研发部自主研制的低温接收机,作为月球探测器的“顺风耳”,可在零下260℃低温环境下,接收到“嫦娥”来自遥远太空的微弱信号。

中国电科16 所有关研发人员告诉记者,他们研制的低温接收机,应用于嫦娥四号的测控系统和地面应用系统,接收探测器的信标信号和通信数据。“服务于本次任务的低温接收机解决了低温接收机真空密封技术、低损耗隔热传输技术,首次研制了新型密封窗和隔热方式,采用极化器一体冷却方式,解决了低温下冷却变形技术难点。其中,低温接收组件实现极低噪声技术,低温低噪声放大器噪声温度小于6K,达到国际先进水平。”

中国电科43 所:

高压电路为“嫦娥”保驾护航

为嫦娥四号在月球背面软着陆保驾护航的,还有中国电科43 所研制的高压抗辐照空间DC/DC 变换器电路。

据了解,月球探测器中激光测距敏感器的功能是提供着陆器到月面的距离信息,激光三维成像敏感器的功能是获取着陆区三维地形,它们共同为着陆安全降落提供有力保障。中国电科43所为嫦娥四号月球探测器配套研制了高压抗辐照空间DC/DC变换器电路,应用在探测器的激光测距敏感器和激光三维成像敏感器中,为敏感器提供高压供电,成为敏感器中的关键元器件。

相关人员告诉记者,小巧的电源将输入的电流,经过稳压、滤波、变压,然后将纯净、稳定、连续的电流输送给敏感器使用,“如果把电流比喻成人类的血液供氧给其他器官,电源就相当于敏感器的心脏,保证了血液的流向和血压,它的研制成功,为着陆器安全可靠的着陆提供了有力的保障。”

(姚洁 孙婷婷 刘林 刘磊 新安晚报 安徽网 大皖客户端记者 韩诚 项磊)

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