作者:张静 来源:澎湃新闻 发布时间:2023/9/7 9:17:50
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日本发射“月球狙击手”:预计明年登月,验证精确着陆技术

 

·日本月球着陆器SLIM发射后3至4个月到达月球轨道,发射后4-6个月着陆下降,预计2024年启动月球着陆。如果成功,这将是日本首个登陆月球的航天器。SLIM将演示定点着陆技术和障碍物探测技术,在月球表面验证小尺寸、轻量型的探测系统。

继印度、俄罗斯发射月球着陆器后,日本也要挑战登月。

日本标准时间9月7日8时42分,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)在日本种子岛航天中心利用H-IIA火箭成功发射月球着陆器SLIM(Smart Lander for Investigating Moon,智能月球探测器),发射后3至4个月到达月球轨道,发射后4-6个月着陆下降,预计2024年启动月球着陆。如果成功,这将是日本首个登陆月球的航天器。

SLIM任务被称为“月球狙击手”,目标是开发轻型探测系统,并验证未来月球探测器所需的精确着陆技术。

SLIM示意图。

尽管此前日本小行星探测器“隼鸟”号和“隼鸟2号”实现了精确着陆,但由于小行星的重力明显低于月球和地球,因此其动力学完全不同。此次SLIM将演示定点着陆技术和障碍物探测技术。传统月球着陆精度为几公里,有时是十几公里,而SLIM任务旨在实现月球表面目标100米内的高精度着陆,这将是一次技术飞跃,关键技术包括“基于视觉的导航”和“导航制导与控制”。JAXA表示,SLIM着陆器能让着陆器在人类想要着陆的地方着陆,而不仅仅是在容易着陆的地方着陆,这也让未来登陆其他行星将成为可能。

已着陆月球南极附近的印度“月船3号”任务着陆器干重626公斤,而SLIM干重200千克,具备小型、轻便、高性能的化学推进系统,采用了燃料和氧化剂一体化的贮箱以减轻重量,同时减轻计算机和电源系统等航天器核心部件的重量,开发出小尺寸、轻量型的探测系统,在月球表面验证这一小型探测器技术。JAXA表示,未来要为太阳系探测器配备更高功能的观测装置,探测器系统正变得更轻,以便能够为观测设备分配资源。

SLIM计划着陆之地。左为月球上的位置,右为扩展视图。

印度“月船3号”从发射到着陆月球用时一个多月,而SLIM则需要几个月时间才能到达月球。JAXA表示,SLIM发射后3至4个月才能到达月球轨道,发射后4-6个月着陆下降。这是因为在飞往月球过程中,SLIM将使用自身的推进系统进行轨道调整,采用最大限度减少推进剂消耗的弹道设计,因此需要几个月时间才能到达月球。

JAXA选择了月球SHIOLI陨石坑附近的一个地点作为目标着陆点,周围区域的坡度约15度。如何在这样的斜坡上安全着陆?JAXA表示,可以采用主起落架先接触地面,然后向前旋转达到稳定的“两步着陆法”,仿真显示这具有可靠着陆效果。一旦成功着陆,探测器将使用“多波段光谱相机”分析岩石成分,揭示月球起源。

SLIM着陆方式示意图。

此次任务也并非日本首次挑战登月,日本私营企业的探月热情高涨。2022年12月,日本商业航天企业ispace的“HAKUTO-R”月球着陆器在美国发射升空,载有JAXA等开发的小型机器人,计划执行月球表面探测任务。但今年4月,“HAKUTO-R”着陆器在执行着陆进程后,地面团队无法确认着陆情况。后来根据数据分析的结果,着陆器撞击到月球表面的可能性较大,探月计划未能达成。

据路透社报道,由JAXA和三菱重工联合开发的H-IIA是日本的旗舰火箭,自2001年以来的46次发射中,成功发射45次。此次火箭还携带了一颗X射线成像和光谱任务(XRISM)卫星,是JAXA、美国国家航空航天局和欧洲航天局的联合项目。

 
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