İnsan ilk kez! Chang'e-4 başarıyla ayın arkasına indi! "Otonom sürüşe" nasıl ulaşır?
Bilim ve Teknoloji Günlük muhabiri Fu Yifei
3 Ocak 2019 günü saat 10: 26'da Chang'e-4 sondası, ayın arkasındaki Güney Kutbu-Aitken Havzasındaki Von Kamen çarpma kraterine otonom olarak indi ve bir insan sondasının ayın arkasına ilk yumuşak inişini gerçekleştirdi.
Muhabir, Çin Havacılık ve Uzay Bilim ve Teknoloji Kurumu Beşinci Akademisi'nden Chang'e-3 ile karşılaştırıldığında Chang'e-4'ün aya ayarlanması daha zor olduğunu öğrendi. Bir yandan, Chang'e-3 iniş alanının topografyası sadece 800 metre yukarı ve aşağı olup, buna "ova" denebilir; Chang'e-4 iniş alanının topografyası 6.000 metreye kadar çıkmaktadır. Daha da önemlisi, Chang'e-4 ile yer arasındaki iletişimin Queqiao röle uydusu üzerinden aktarılması gerekiyor, bu sırada yaklaşık 60 saniyelik bir gecikme olacak, bu da hızla değişen iniş süreci için çok uzun. Bu nedenle, düşen ayın tüm sürecinin onun tarafından tamamlanması gerekir.
GNC sistemi, düşen ayın tüm sürecini kontrol eder
Chang'e 4'ün aya başarılı bir şekilde inmesi, Çin'in uzay aracı rehberlik, navigasyon ve kontrol (GNC) teknolojisini yeni bir seviyeye taşıdı.
Beşinci Akademi'nin 502'si tarafından geliştirilen GNC sistemi, Chang'e-4'ün aya hücum etme, ayın etrafında dönme ve ayı ayarlama sürecinin, özellikle de aya yakın frenleme ve ayı ayarlama sürecinin tümünün kontrolünden sorumludur.Geri gelme şansı yoktur ve sistem güvenilirliği üzerinde büyük bir etkisi vardır. Çok talepkar.
(Kaynak: Xinhuanet)
Engebeli arazi, önceki Chang'e-3'ün uçuş yörüngesini uygunsuz hale getirdi ve görünmezlik, kritik aşamalarda sınırlı yer desteği yeteneklerine yol açtı. Ay planlı iniş alanının topografik özelliklerinin tam olarak incelenmesine dayanarak, 502 bilimsel araştırma ekibi, yeni araziye uyum sağlayan bir ay yörünge planı tasarladı. Zemine bağımlılığı azaltmak için, sistemin kararlılığını ve kritik koşullarda beka kabiliyetini büyük ölçüde artıran orijinal tasarımı değiştirdiler; aynı zamanda, arıza müdahale önlemlerini iyileştirdiler ve başlangıçta manuel işlemeye dayanan tüm arıza planlarını inişe teslim ettiler. Cihaz kendi başına karar vererek arıza yanıt hızını büyük ölçüde iyileştirir.
Menzil ve hız sensörleri doğru bilgi sağlar
Tıpkı sürüş sırasında radar ve ters radarın yardımına ihtiyacımız olduğu gibi, Chang'e 4'ü aya inmeye yönlendiren GNC sistemi de ölçüm parametrelerini sağlamak için çeşitli dedektörlere ihtiyaç duyar. Beşinci Akademi tarafından geliştirilen mesafe ve hız sensörü, hız ve mesafe bilgilerini doğru bir şekilde kavrayarak Chang'e-4'ün güvenli inişi için destek sağlar.
Chang'e 4'ün iniş ortamının özelliklerine göre, bilimsel araştırma ekibi, eski Chang'e 3'ün menzil ve hız sensörünü geliştirdi ve optimize etti. Bu nedenle birçok kez vinç testi ve okul uçuş testi gerçekleştirerek, sensör performansının talebi karşılayıp karşılamadığını simülasyon yoluyla doğruladılar.
Chang'e-4 sondasının devriyesi (solda), iniş aracı (sağda) ve bayrak yıldızı "Saksağan Köprüsü" (üstte) (Kaynak: China Aerospace Science and Technology Corporation)
Ay'a iniş talimatının gelmesinin ardından Chang'e-4, GNC sisteminin komutasına uygun olarak Ay yüzeyinden 15 kilometre yükseklikte motoru "zamanlanmış ve niceliksel" yavaşlamaya başlayarak çalıştırdı ve iniş sırasında hızlı bir şekilde tutumunu ayarladı. Aydan 8 kilometre uzakta, Chang'e-4 son 100 metreye kadar dikey olarak alçaldı. Düştüğünde çukura düşmemesini veya bir taşa basmamasını sağlamak için havada süzüldü ve rahat bir nefes aldı. Bir iniş noktası seçtikten sonra yavaşça aşağı "süzüldü". Tüm süreç yaklaşık 10 dakika sürdü.
İniş tamponu mekanizması, inerken "belin parlamasını" önler
Chang'e-4 karanlıktan veya yükseklikten korkmasa da, iniş anında "titreyecek" endişesi var. Bu nedenle Beşinci Enstitü, bunun için sadece sabit bir şekilde inmesine izin vermekle kalmayan, aynı zamanda iniş sırasında oluşan darbe kuvvetini etkin bir şekilde emen ve ekipmanının şoktan zarar görmesini önleyen 4 güçlü "ayak" geliştirmiştir.
Chang'e-4 Lander (Kaynak: China Lunar Exploration Project)
Chang'e-4'ün ayağına "İniş Tampon Mekanizması" denir. Her bacak, her biri bir iş bölümü içeren 1 ana bacak ve 2 yardımcı bacak içerir. İnişten önce ikincil bacak, ana bacağı dışa doğru iter ve öngörülen bir açıyla kilitler; ana ayak, iniş sırasında darbeyi güvenli bir şekilde desteklemek ve emmekle sorumludur. Mukavemeti sağlarken ağırlığı azaltmak için ana ayak ve yardımcı ayak kabukları, yastıklama petek malzemelerle doldurulmuş son derece güçlü alüminyum alaşımlı malzemeler kullanılarak uzun ve ince silindirler olarak tasarlanmıştır. Geliştirme döneminde, Beşinci Enstitü'nün teknisyenleri bir dizi teknik üretim probleminin üstesinden geldi.
Chang'e-4'ün ayaklarında lavabo gibi büyük yuvarlak ayaklar da bulunmaktadır.Bu tasarım yere inerken düşmesini daha iyi engelleyebilir. Büyük taban sade bir görünüme sahiptir ancak iç yapısı oldukça karmaşıktır. Merkeze, ayak kemeri gibi darbe kuvvetini etkili bir şekilde dağıtabilen özel bir şekle sahip metal bir yapı yerleştirilmiştir. Ayak tabanları da yastıklama için yoğun bal peteği malzeme ile doldurulmuştur.
(Kaynak: Science and Technology Daily)
(Kaynak: Çin Bilim ve Teknoloji Ağı)
