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仅重4公斤,黑科技加持!天问一号的“黑匣子”

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  ◎ 科技日报记者 金凤 实习记者 雷浩然

  应急信标,相当于飞机的黑匣子,在深空探测中,可以在紧张环境下,发送指定信号,阐明探测器的着陆状态。

  2020年7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭将我国首次火星探测任务“天问一号”探测器发射升空,并乐成将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。

  23日,科技日报记者从南京航空航天大学获悉,在本次火星探测任务中,该校研制的火星应急信标装置,将搭载“天问一号”在火星着陆。科研团队先容,这套应急信标的防攻击性比黑匣子高三四成,并将在火星的极度气候下,接管远间隔通信的挑战,南航是海内独一独立包袱火星探测器载荷研制任务的高校。

  

  南京航空航天大学科研团队研制的火星应急信标装置,受访者供图

  应急信标防攻击性比黑匣子高三四成

  “天问一号”将在地火转移轨道航行约7个月后,达到火星四周,通过“刹车”完成火星捕捉,进入环火轨道,并择机开展着陆等任务,举办火星科学探测。

  “我们研制的信标装置安装在探测器的着陆器上。应急信标装置相当于飞机的黑匣子,在探测器着陆后,可在特定环境下,发送指定信号,阐明探测器的着陆状态。”南航火星探测器信标项目攻击防护系统主任设计师张子建汇报科技日报记者。

  “这意味着信标得有高攻击防护本领。”张子建先容,科研团队建构了一种刚柔耦合系统,相当于给信标穿了一身刚柔相济的“防护服”,防攻击性比飞机的黑匣子要高30%中新社记者40%。“这种防护强度,相当于从高空扔一个鸡蛋,亿宝娱乐官网,不只要担保鸡蛋不破,并且蛋黄和蛋清还要不混。”

  高过载攻击试验是查核信标装置抗极度情况的重要验证试验,试验的进程具有必然的危险性,尽量在试验前有专门关于技能安详的风险节制法子,但高攻击试验的危险性和不确定性,照旧让团队成员吃了不少苦头。

  南航火星应急信标团队总设计师、航天学院常务副院长陈金宝先容,为了让高攻击试验可控、可测的举办,团队回收了五种试验验证事情的攻击方案。第一种方案需要近间隔丈量信标的参数,但由于信标位置的不行预知性,团队成员需要冒着被砸伤的风险,恪守在试验场第一线丈量参数。实际试验事情中,信标间隔成员的间隔不敷十米,若稍微呈现一点毛病,团队成员大概就面对生命危险。

  

  南京航空航天大学科研团队分享火星应急信标装置的科研故事。金凤摄

  火星应急信标装置在海表里属“创始”

  火星温度高温高寒,为了让信标在零下130摄氏度至50度的极度温度下事情,冻不着、热不着,研究团队实施了一种像叠被子一样的工艺,举办准确的热控阐明,以更准确地淘汰质料、生存热量,亿宝娱乐注册,而这都是没有履历可循的。

  实现远间隔通信是信标的成果之一,为了实现该成果需要巨大的无线电测控系统、电源系统等,而如何将这些巨大的系统都装进4公斤重的信标里,用张子建的话说,这相当于将大象装进冰箱里。对此,团队要逐一攻陷电磁兼容等问题。

  在信标装置通信本领测试的进程中,研制人员曾发明通信有丢帧的现象,一直找不到原因,为了查找和定位通讯的妨碍,不带问题上天,各人主动放弃假期,创立技能突击小队,持续48小时对通信系统软硬件排查,最终在出厂交付前定位息争决了问题。

  “信标装置可以或许在高强度攻击、极寒等极度情况下开展数据通信保障,可以在火星探测器着陆后举办应急通信保障,这在海表里都称得上 ‘创始’。”陈金宝说。

  自2018年8月,火星应急信标装置研制团队在南航创立,到具体设计方案于2019年4月评审通过,颠末六个月的研制与技能攻关,南航航天学院团队按打算完成了电机能测试、力试验、判断级产物投产、大过载摸底试验、全时序模仿测试、热均衡试验、专项试验研制技能流程,各项成果与机能满意利用与设计要求。

  

  南京航空航天大学科研团队在研制火星应急信标装置,受访者供图

  科研团队平均年数35岁

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