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嫦娥四号月背科考,背后有哪些功臣?

2019-01-11
eye 109
文章创建人 拍明芯城

今天第一件事,再去瞧瞧“嫦娥四号”的朋友圈,得知嫦娥四号、玉兔二号和“鹊桥”中继星工作稳定,也发回了月球背面环拍全景图。厉害了,我的嫦娥四号!



月球背面环拍全景图(方位投影)


月球背面环拍全景图(圆柱投影)


让我们回顾一下嫦娥四号2018年12月8日升空、2019年1月3日着陆前后的影像图,完成首次月背软着陆、首次月背与地球的中继通信,是我国航天事业的重大突破。



探月组图


月球距离地球约38万公里,正在进行中的月球背面科考,从火箭系统、卫星系统到月球车整个的探月工程是我国最尖端科技的完美体现。探月工程相关技术负责人介绍过,火箭系统需使用近3万多个元器件,近10万个电缆电线。卫星系统则有5万多个元器件。这18万多元器件、连接器及其配件的质量,直接影响探月工程的成败。近年来的嫦娥一号到嫦娥四号的探月工程,我国航天工作者勇于创新,突破并掌握了大批具有自主知识产权的核心技术和关键技术,国产自给率不断提升,未来必将实现100%零部件国产化。


一张图了解嫦娥大家族


宇宙空间环境极其恶劣,极冷极热高辐射,所以宇航级元器件一直以高品质、高要求著称。而电子元器件一般是按照温度、抗辐射、抗干扰、精密度等来分级,大致分为以下5类:

商业级——温度为:0℃~+70℃,是最常见、最常用的电子元器件,广泛应用于消费类电子,电脑、手机、家电等产品上用的都属于商业级的,价格相对便宜。

工业级——温度为:-40℃~+85℃,比军工级稍次、价格亦次之、精密度稍次。

汽车工业级——温度为:-40℃~125℃,应用在汽车领域,比工业级更精密,温度要求更高、价格更贵些。

军工级——温度为:-55℃~+150℃,应用在武器、坦克、航母等军工产品,更精密、温度要求更高、价格昂贵。

宇航级——温度为:-55℃~+150℃,应用火箭、卫星、航天器等领域,温度与军工级一致,但要求抗辐射、抗干扰功能。


那么“嫦娥四号”背后的供应商有哪些呢?让我们了解一下(以下素材源于网络整编)。


一、中国航天科技集团有限公司

官网:www.spacechina.com

简述:中国航天科技集团有限公司是我国航天科技工业的主导力量,国家首批创新型企业,辖有8个大型科研生产联合体、10家专业公司、12家境内外上市公司以及若干直属单位。主要从事运载火箭、各类卫星、载人飞船、货运飞船、深空探测器、空间站等宇航产品和战略、战术导弹武器系统的研究、设计、生产、试验和发射服务。


1.1 中国空间技术研究院(中国航天科技集团公司五院)

官网:www.cast.cn

简述:为“嫦娥四号”提供测距测速敏感器(也称落月雷达)、数传设备及中继星“鹊桥”通信分系统等设备,是“嫦娥四号”落月和通讯必备。


1.2 中国航天电子技术研究院(中国航天科技集团公司第九研究院)

官网:www.caaet.cn

简述:为“嫦娥四号”提供着陆器系统管理单元CPU模块、箭载计算机等共计72个品种3614只产品。着陆器数管分系统中,占据重要地位的系统管理单元,可实现星地通信、飞行过程中各设备的健康监测和任务执行管理、月球车的释放、月表探测任务的试行等重要功能。系统管理单元的核心部件CPU模块是系统管理单元的“大脑”。它是系统管理单元的控制源头,负责控制各部分模块,使其正常运转。此外,CPU模块与遥控单元、有效载荷等系统部件进行数据交互,对着陆器执行程控指令、在轨维护、太阳翼机构控制、科学数据的信息进行管理和处理。

中国航天科技集团公司第九研究院771所还为承担这次发射任务的长三乙火箭提供了“大脑”,也就是箭载计算机。箭载计算机被称为火箭最智慧的“大脑”,它能够有条不紊地完成箭体参数录取、飞行轨道计算、飞行轨迹误差修正以及控制指令的输出等多项负责的控制任务,指挥长三甲火箭顺利将嫦娥四号发射升空。


二、中国航天科工集团有限公司

官网:www.casic.com.cn

简述:中国航天科工是战略性、高科技、国家级创新型企业,中国航天科工现由总部、6个研究院、17个全资或控股公司及直属单位构成。中国航天科工以“科技强军、航天报国”为企业使命,以“您的安全——我们的责任”为社会责任价值观,从事着关系国家安全的战略性产业。圆满完成历次载人航天、月球探测等多个国家重大航天工程相关任务。


2.1 中国航天科工二院

官网:www.fyjs.casic.cn

简述:为“嫦娥四号”提供近百只自主研发的晶体元器件,涉及9个型号的产品,包括晶体振荡器(高性能时钟晶体振荡器和温补晶体振荡器)、晶体滤波器(高精度窄带宽晶体滤波器)、石英谐振器等产品,为探月工程的发射、测控、在轨飞行、着陆等提供稳定、可靠、精确的频率信号。



晶体元器件


2.2 中国航天科工三院



官网:www.fhjs.casic.cn

简述:为“嫦娥四号”提供γ关机敏感器,攻克了航天器月面软着陆核心技术,实现了产品适应月面复杂环境、高精度测距、高可靠性、体积小、重量轻,拥有完全自主知识产权。

为“嫦娥四号”石英挠性加速度计,分别用于在地月转移变轨控制、环月轨道保持控制和动力下降三大阶段测量整器飞行的加速度,从而控制整器的速度变化,以实现精确的变轨控制和平稳、准确的着陆控制。


石英挠性加速度计


三、中国电子科技集团有限公司

官网:www.cetc.com.cn

简述:中国电子科技集团有限公司(中文简称中国电科,英文简称CETC)是在原信息产业部直属的46家电子科研院所及26家全资或控股公司基础上组建而成,于2002年3月1日正式挂牌运营,主要从事国家重要军民用大型电子信息系统的工程建设,重大电子装备、软件、基础元器件和功能材料的研制、生产及保障服务。发展至今,中国电科已成为:国内唯一覆盖电子信息全领域的大型科技集团;国内唯一在国家海洋、太空、网络三大战略领域发挥重要作用的军工集团;国内唯一能够同时为各军兵种全方位提供信息化武器装备的军工集团;国内唯一能够为我军各种型号的装备提供各类关键元器件的企业集团;国内在公共安全和电子信息装备、仪器仪表的研制、生产和服务方面实力最强的国有中央企业。


3.1 中国电子科技集团重庆声光电有限公司

官网:cetccq.cetc.com.cn

简述:为“嫦娥四号”提供可见光声光可调滤光器和短波红外声光可调滤光器,用于“嫦娥四号”巡视器红外成像光谱仪。

可调滤光器


3.2 中国电子科技集团公司第十六研究所

官网:16.cetc.com.cn

简述:为“嫦娥四号”提供低温接收机,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。


3.3 中国电子科技集团公司第四十三研究所

官网:www.cetc43.com.cn

简述:为“嫦娥四号”提供高压抗辐照空间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。


3.4 中国电子科技集团公司第三十九研究所

官网:www.cetc-39.com

简述:为“嫦娥四号”提供66米、35米、18米及船载天线,分别在陆地、海上、国内、国外布下张张测控网,准确捕获目标,发布指令,为“嫦娥”搭起“鹊桥”。其中,39所研制的35米大口径深空天线作为主站执行嫦娥四号地月转移段任务,向嫦娥四号陆续发送数十条测控指令。


四、四川华丰企业集团有限公司

官网:www.huafeng796.com

简述:为“嫦娥四号”配套了圆形连接器矩形连接器、射频同轴连接器等各类连接器产品,先后为我国载人航天工程配套了9大系列、1400多个规格、5万多只电连接器,配套涉及各个系统。 另外,负责监测火箭姿态的测量雷达也由华丰配套提供,这种测量雷达采用特有的动目标跟踪技术,为发射指挥中心提供火箭发射初始阶段的实时参数和轨道信息。



连接器


五、中国科学院


官网:www.cas.cn

简述:嫦娥四号任务地面应用系统由中国科学院国家天文台承担,有效载荷由中科院为主承研,探测器甚长基线干涉测量(VLBI)测轨任务由中科院上海天文台牵头承担;中科院多家研究所研发的20多种关键材料应用于运载火箭、嫦娥四号巡视器和着陆器关键部件。


5.1 中科院西安光机所


官网:opt.cas.cn

简述:为“嫦娥四号”提供两台全景相机,两台一模一样的相机安装在巡视器桅杆上。通过类似人眼的“双目立体视觉”原理,这对相机可以实现对目标的立体成像,依靠桅杆的左右旋转和上下俯仰,实现对月球表面的大视场三维成像,完成探测月表形貌与地质构造的科学目标。


5.2 中科院上海技物所

官网:www.sitp.ac.cn

简述:为“嫦娥四号”提供红外成像光谱仪,是月球车配备的有效载荷。它可以获取月表指定位置的精细光谱信息,为月面巡视区矿物组成分析提供科学探测数据。激光测距敏感器和激光三维成像敏感器。前者能够精准地测量月面与探测器的距离,后者能够精准描绘月面的三维地形,从而帮助探测器找到合适的降落点。


测距敏感器激光器


三维成像敏感器光纤激光器


激光测距敏感器


5.3 中国科学院上海光机所


官网:www.siom.cas.cn

简述:为“嫦娥四号”提供光纤激光器,在测距敏感器激光器上,使用半导体泵浦的全固态激光器技术路线,采用独有的专利技术和核心工艺,满足了空间极端环境下的使用要求;在三维成像敏感器光纤激光器上,采用全光纤化光纤激光器的技术路线,突破多项核心技术,实现光纤激光器在空间环境下的稳定工作。


六、宁波永新光学股份有限公司

官网:www.yxopt.com

简述:为“嫦娥四号”降落相机提供光学镜头,镜头由浙江大学设计,永新光学制造。“嫦娥四号”降落月球时第一眼画面,是由探测器搭载的降落相机光学镜头拍摄的。


光学镜头


18万多元器件、连接器及其配件的供应商远远不止以上所列。宇航级元器件走向100%国产化、国家鼓励军民融合的新时代,我们愿与所有中国芯片原厂合作,提供不断改进的分销服务、推广服务,让更多的下游方案公司,电子终端企业相信中国芯、爱用中国芯!



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