Die Chang'e 4 Mission ist der dritte Mondtag. Rover "Yutu-2" auf der Suche nach ... Steinen

Der Yutu-2-Mondrover fuhr am dritten Mondtag 43 Meter und addierte sie zu den 44 (44,185) Metern am ersten Mondtag und 76 Metern (75,815) am zweiten Mondtag. Insgesamt 163 Meter in drei Mondtagen zurückgelegt. Ist es viel oder wenig? Und warum ist der Mondrover so kurz in dieser Mission?


Der dritte Mondtag für die Chang'e-4-Mission ist der Zeitraum vom 27. Februar 2019 bis 13. März 2019:





Seit dem 13. März 2019 wurden die Geräte des Chang'e-4-Landers und des Yutu-2-Rovers bis zum Ende der dritten Mondnacht eingeschläfert, um die Zeit extrem niedriger Temperaturen auf der anderen Seite des Mondes zu überstehen.

Was ist die Oberfläche auf der anderen Seite des Mondes?



Da die Rückseite des Mondes auch ein komplexeres Relief aufweist als die von der Erde aus sichtbare Seite, stieß der Yutu-2-Rover beim Bewegen entlang der Oberfläche auf schwerwiegendere Motorprobleme und Interferenzen als die Vorgänger seines Rovers. " Yutu ", 2013 an die Mondoberfläche geschickt.

Leider war der erste Yutu-Rover der Chang'e-3-Mission am 25. Januar 2014 nach Überwindung von 114,8 Metern auf einer komplexen Mondoberfläche technisch immobilisiert (Beschädigung von Elementen infolge einer Kollision).

Die Mondoberfläche in der Landezone des Chang'e-4-Landemoduls ist voller Falten, zahlreicher Kieselsteine ​​und kleiner Krater. Nach jeder seiner kleinen Bewegungen sollte der Yutu-2-Rover anhalten, ein Bild der Oberfläche machen und diese Daten per Satellit zur Erde zurücksenden. Repeater.



Wissenschaftler, Betreiber des MCC und Ingenieure auf der Erde verarbeiten diese Daten und legen eine weitere Route fest, auf der der Yutu-2-Rover folgen wird.

Yutu-2-Roverantennen müssen so konfiguriert sein, dass sie auf einen Repeater-Satelliten zeigen, um Steuersignale korrekt zu senden und zu empfangen, während die Solarmodule des Rovers optimal gekippt werden sollten, um eine große Menge Sonnenlicht zu empfangen und die Leistung zu maximieren Strom zum Zeitpunkt der Datenübertragung.



Sechsradrover "Yutu-2":

- Die Gesamtmasse des Rovers beträgt ca. 140 kg.
- Tragfähigkeit - ca. 20 kg;
- kann sich entlang von Hängen bewegen und verfügt über automatische Sensoren, die eine Kollision mit anderen Objekten verhindern;
- Der Rover wird über zwei Sonnenkollektoren mit Strom versorgt, sodass der Rover an einem Mondtag arbeiten kann.
- die Höchstgeschwindigkeit von 200 Metern pro Stunde (diese Geschwindigkeit auf dem Mond kann immer noch nicht erreicht werden - da die Elemente auf der Oberfläche es nicht erlauben, den Rover früher zu beschleunigen und zu deaktivieren);
- maximale Forschungsfläche - 3 Quadratmeter. km;
- Geschätzte Arbeitszeit - 3 Monate (2160 Stunden);
- Die maximal geschätzte Entfernung beträgt 10 km.



Momentan sind 70 Tage (1680 Stunden) vergangen, seit der Yutu-2-Rover auf der Mondoberfläche gelandet ist, und 97 Tage (2328 Stunden), nachdem der Yutu-2-Rover im Rahmen der Chang'e-4-Mission zum Mond vom Sichan-Kosmodrom gestartet wurde.

Tatsächlich hat der Yutu-2-Rover bereits seine geschätzte Lebensdauer ermittelt. Im Falle eines erfolgreichen „Aufwachens“ nach dem Schlaf am 27. März 2019 ist geplant, an seinem vierten Mondtag weiterhin Oberflächenforschung zu betreiben.

Aber wie viel seine Fähigkeiten in Bezug auf die Arbeitskapazität ausreichen, liegt bereits außerhalb der Konstruktionsnorm, und Probleme oder Ausfälle bei Komponenten und Systemen werden beginnen, da große Temperaturabfälle, Strahlung, Verschmutzung und andere äußere Mondfaktoren seine Eigenschaften stündlich stärker beeinflussen.

Die Flugbahn des Rovers "Yutu-2" am ersten Mondtag und Teil des zweiten Mondtages:



Sie können das Foto des Landeplatzes überprüfen, auf dem die NASA LRO-Sonde aus einer Höhe von 82 Kilometern mit einer Auflösung von 0,85 Metern pro Pixel hergestellt wurde:



Derzeit befindet sich der Yutu-2-Rover mehr als 80 Meter diagonal vom Chang'e-4-Landemodul entfernt und hat nach der Landung 163 Meter zurückgelegt.



Warum fuhr der Yutu-2-Rover so wenig?

Erstens ist es eine „Angst“, den Yuta-2-Rover zu immobilisieren (und das Schicksal des ersten Yuta-Rovers nicht zu wiederholen), daher muss sich der Yuta-2-Rover um die Mondoberfläche bewegen und Hindernisse sorgfältig vermeiden. Jeder Zentimeter seiner Bewegung muss sorgfältig und korrekt ausgeführt werden. Im MCC der Chang'e-4-Mission versuchen sie, eine Situation zu vermeiden, in der der Yutu-2-Rover überrollt, was bedeutet, dass er nicht wieder in seine Arbeitsposition zurückkehren kann. Die Sonnenkollektoren an den Seiten des Yutu-2-Mondrovers sind sehr zerbrechlich. Sie können nach dem Sturz reißen oder staubig werden, wodurch sie unbrauchbar werden.

Zweitens fällt die andere Seite des Mondes eher in Meteoriten, daher ist das Gelände dort sehr kompliziert. Auf der Mondoberfläche in der Landezone gibt es viele kleine Krater und Vertiefungen, die so weit wie möglich eingekreist werden müssen, aber Sie müssen trotzdem auf der Suche nach denjenigen sein, die Sie studieren möchten Oberflächenelemente - große Steine ​​und Formationen. Und ihre Suche und Erforschung verschiedener Formationen sind auch notwendige Zwangsstopps, um an einem Ort mit langer Stoppzeit zu forschen.



So wurde am ersten und zweiten Mondtag unter Verwendung der Daten der Bordkameras des Yutu-2-Rovers eine detaillierte Karte des Landeplatzbereichs und der möglichen weiteren Route des Rovers fertiggestellt, die sich als viel kurvenreicher herausstellte als die zuvor geplante direkte Route.

Am dritten Mondtag erreichte der Yutu-2-Rover einen Ort mit interessanten Formationen auf der Mondoberfläche - scharfe Spitzen auf der Oberfläche, mittlere und große abgelöste Steine.

Landschaftselemente auf der Rückseite der Mondoberfläche sind möglicherweise älter als die auf der sichtbaren Seite. Wenn Sie also den Boden und die Steine ​​auf der Rückseite untersuchen, können Sie mehr Licht auf den Ursprung und die Entwicklung des Mondes werfen.

Wer steuert den Yutu-2-Rover?

Telemetrie, Daten von Kameras und wissenschaftlichen Geräten, Steuerungsteams und die Überwachung der Parameter des Yutu-2-Rovers rund um die Uhr sind das Vorrecht der Ingenieure des Luft- und Raumfahrt-Kontrollzentrums der Chinesischen Akademie für Raumfahrttechnik.

In China wird der Mond traditionell mit Frauen in Verbindung gebracht. Das chinesische Monderkundungsprogramm ist auch nach der Mondgöttin Chang'e benannt, die den Beitrag von Wissenschaftlerinnen und Ingenieuren zur Entwicklung der Weltraumforschung betont.

In einer chinesischen Legende flog ein Mädchen namens Changye zum Mond und wurde dort eine Göttin, aber sie kann nicht zur Erde zurückkehren, um sich mit ihrem Ehemann wieder zu vereinen.

Die Mädchen-Ingenieure des Luft- und Raumfahrt-Kontrollzentrums der Chinesischen Akademie für Raumfahrttechnik haben mehr Glück - viele von ihnen haben die Möglichkeit, "virtuell" zum Mond zu fliegen und gleichzeitig mit ihren Lieben auf der Erde zu sein.

Es stellt sich heraus, dass Frauen aus dem Engineering-Team für das Management und die Kontrolle des Yutu-2-Rovers ein stärkeres Verantwortungsbewusstsein und Ausdauer haben als viele ihrer männlichen Kollegen. Sie sind anspruchsvoller und achten auf die kleinsten Details bei der Arbeit mit dem Yutu-2-Rover . Daher können sie in der Gruppe der Ingenieur-Betreiber des Rovers "Yutu-2" das maximale wissenschaftliche und technische Talent in ihrer Arbeit zeigen.

Überprüfen der Telemetriedaten mit einem Kollegen:



Rover "Yutu-2" am Arbeitsplatz:



Und jetzt zurück zum Yut-2-Rover.

Vor mehr als drei Milliarden Jahren wurde der Rücken des Mondes von großen Asteroiden und Meteoriten bombardiert, was zu einer globalen Veränderung seiner Oberfläche führte. Spuren dieses Prozesses werden vom Yutu-2-Rover untersucht.

Die Bordkameras des Yutu-2-Rovers sind stationär. Um die erforderlichen Bilder zu erhalten, müssen die horizontale Position präzise bewegt und eingestellt sowie der Neigungswinkel des Rovers selbst kompensiert werden, was für die Bediener im MCC viel Zeit in Anspruch nimmt. Immerhin ist die Oberfläche in der Landezone des Yutu-2-Rovers mit Kratern unterschiedlicher Größe übersät, was es sehr schwierig macht, sich sicher zu bewegen.

Es stellt sich heraus, dass der Yutu-2-Rover einige Hindernisse automatisch umgehen kann. Wenn sich ein großer Stein oder Krater vor ihm befindet, kann er selbstständig anhalten und eine neue Route planen, um diesen Ort zu umgehen. In diesem Fall kann der Bediener im Kundencenter diese Situation registrieren und die geplante Situation neu erstellen Route zu einem neuen.

Der Yutu-2-Rover kann auch kleine Hänge erklimmen und eine felsige Oberfläche überqueren. Die Hauptfront seiner Arbeit ist jedoch die Bewegung auf einer ebenen horizontalen Fläche und auf Mondboden.

Was für ein Gerät ist dieses „VNIS-Spektrometer“ an Bord des Yutu-2-Rovers installiert?

Das VNIS-Mondinfrarotspektrometer (Visible and Near-Infrared Imaging Spectrometer) wurde am Shanghai Institute of Technical Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelt.

Das Spektrometer verwendet nichtkollineare akustooptisch abstimmbare Filter, besteht aus einem VIS / NIR-Videospektrometer (0,45–0,95 μm) und einem kurzwelligen Infrarotspektrometer (0,9–2,4 μm) und enthält auch eine Kalibrierungseinheit mit Schutz vor Staub und Verschmutzung.

Das Spektrometer ist vorne an Bord des Yutu-2-Rovers installiert und unterliegt den folgenden Einschränkungen bei der Positionierung und beim Arbeiten mit Mondmaterial:



Mineralien wie Pyroxen, Plagioklas, Olivin und Ilmenit, die den größten Teil der Mondoberflächengesteine ​​ausmachen, weisen charakteristische spektrale Eigenschaften auf:



Das Strukturdiagramm des Spektrometers:



Die wichtigsten technischen Eigenschaften des Spektrometers:



Aussehen des Spektrometers:



Die geometrischen Abmessungen des Erkennungsfensters:



Mit dem Spektrometer erhaltene Daten:



Am dritten Mondtag war der Yutu-2-Rover damit beschäftigt, wissenschaftliche Daten mit dem stationären stationären VNIS-Spektrometer (Visible and Near-Infrared Imaging Spectrometer) zu erhalten, dessen Sichtfeld des Sensors nur wenige Zentimeter breit ist. Daher muss der Rover sehr genau und genau positioniert sein. " Yut-2 “, damit das„ Auge “des Spektrometers in den gewünschten Bereich der Mondoberfläche gebracht werden kann, um die richtigen Daten aus der optimalen Entfernung zu erhalten.

Nach einem kurzen Spaziergang auf dem Mond erreichte der Yut-2-Rover eine interessante Steinlichtung, in deren Mitte ein großer Stein mit einem Durchmesser von 20 Zentimetern entdeckt wurde. Die Wissenschaftler interessierten sich sofort für diesen Fund, seinen Ursprung (Meteorit, Mondbildung) und den Bildungsprozess.

Gesamtansicht des Oberflächenpanoramas bei der Suche nach Steinen:



Eine felsige Oberfläche, zu einem großen Stein (sein Durchmesser beträgt 20 Zentimeter) einen Abstand von 120 Zentimetern:



Größeres Bild eines großen Steins:





Arbeiten Sie mit einem Spektrometer:





Darüber hinaus werden die Daten mit dem Yutu-2-Rover-Spektrometer an das Luft- und Raumfahrtkontrollzentrum der Chinesischen Akademie der Weltraumtechnologien übertragen, wo sie analysiert, gespeichert und der wissenschaftlichen Gemeinschaft zugänglich gemacht werden.

Das chinesische Portal „System zur Veröffentlichung und Sammlung wissenschaftlicher Daten und zur Erforschung des Mond- und Weltraums“, auf dem die empfangenen Daten und Bilder von Chang'e-4 (und früheren Missionen) veröffentlicht werden, arbeitete ebenfalls.
Pfad zum Portal :
http://202.106.152.98:8081/moondata/

Das Datenvolumen ist auch ein interessanter Punkt. Beispielsweise übertrug der Yut-2-Rover nach Messungen mit einem Spektrometer an vier verschiedenen Punkten auf der Mondoberfläche ein Gesamtdatenvolumen von 350 MB.

Die wissenschaftlichen Messungen der Elemente der Mondoberfläche und die Datenübertragung vom Rover "Yutu-2" sollen am vierten Mondtag fortgesetzt werden.