我國第一次登上月球是什么時候?都有誰?第二次呢?第三次( 二 )


美國人有航天飛機,國際空間站全靠這個大卡車把一個個艙段運上太空 。后來航天飛機退役了,就只能靠聯盟號在運人,進步號來運貨,效率大不如前 。美國的私營企業 spacex 研發了龍飛船,不但能運貨,還能運人 。經過一個漫長的空白期,美國終于恢復了載人航天的能力 。歐洲和日本沒有載人的能力,但是他們都分別研發了自己的貨運飛船 ATV 和 HTV 。
日本人 1997 年就專門發射了一顆試驗衛星 ETS-7 來驗證對接技術 。這顆衛星分兩部分,體積大的那個叫牽牛星,體積小的那個叫“織女星”,說到底還是“兩口子” 。牽牛星安裝著一個機械臂,這也是唯一的帶有機械臂的衛星了 。過去全靠飛船的精確操控,而且對接的時候要非常輕柔,振動要小 ?,F在有了機械臂,等對接飛船靠近了,直接用機械臂抓住,慢慢靠到對接口,別提多方便了 。
因為國際空間站就有一根機械臂,所以日本在測試對接技術的時候,針對的就是國際空間站,歐洲人也參與了,現在大家都很喜歡用機械臂來輔助對接 。過去的聯盟號是用微波來進行通訊和對接校準,激光的精確度比微波更高一些 。不過有了機械臂,事情就簡化了不少,而且沖擊力也很小 。不僅如此,有時候為了讓出中間的對接口,需要把飛船或者是某個艙段移到側面去,這就是機械臂大顯身手的好機會了 。傳統的對接裝置是沒這個本事的 。所以,機械手幾乎成了大型多艙段空間站必備的裝置 。
不過,以上的一切對接裝置都不適用于嫦娥 5 號 。為啥呢?因為太過復雜,重量太大了 。為了保證氣密性和電路管路暢通,對接環的結構很復雜 。對于嫦娥 5 號的上升器和環繞器,完全犯不上 。畢竟航天器能輕一點是一點,都是要一克一克的計較的 。這東西是無人的,傳遞的只是土壤和巖石樣本,不需要考慮這么多亂七八糟的事兒 。為此,航天 8 院的工程師們專門設計了一個用于小型無人航天器的對接機構,整個重量只有傳統周邊對接機構的 1/15,這可是獨創的技術 。因為其他國家還沒有類似的需求,他們沒有考慮到 小型的無人航天器居然也要玩兒交匯對接。
大家從畫面上可以看得出,上升器上有 3 根金屬桿,重量很輕 。環繞器上的 3 個抱抓也很輕,但是這已經足夠拉緊兩個航天器了,結構就這么簡單 。對接的全部動作要在 21 秒內完成,1 秒捕獲、10 秒校正、10 秒鎖緊 。為此工程師們做了 35 項故障預案,全部采用自動控制,地球和月亮之間的無線電通信有 1 秒多的延遲,全靠地面操作根本來不及,只能靠航天器的全自動交會對接 。
過去,探測器降落在火星,或者是歐羅巴這種大衛星上是根本不可能取樣返回的,只能就地檢測,局限性很大 。俄羅斯的福布斯-土壤探測器設定的目標是登陸火星的兩顆衛星之一的福布斯,這個衛星長得就像是個歪瓜裂棗,肯定是“后娘養的” 。
我們大致可以判斷,這兩個小的不值一提的衛星肯定是火星沒事兒撿了個漏 。但是小有小的好處,從福布斯上取樣,然后起飛返回相對比較容易,不是一件做不到的事情 。畢竟福布斯的引力非常的小,很容易脫離 。
但是,即便是崇尚暴力美學的俄國人,也只敢在火星的衛星上打主意,從不敢想從火星上取樣返回,因為代價太大了 ?,F在,有了在外星軌道的自動對接技術,運載能力大大提高 。從火星取樣返回再也不是遙不可及的事情了 。有了這套對接技術,我們能玩兒出來的花樣就非常多,可以說是打開了一扇嶄新的大門 。
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