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前一天，2015年12月7日，日本明月号探测器在5年前的事故之后英勇地进入了金星轨道。我已经写了关于这个的笔记。我想通过讲述原始任务中的事故来补充这个故事。

赤月号探测器发射时只有500公斤的非常适中的质量（例如，苏联的“金星”有1-5吨的质量），它携带6台科学仪器。为了适应整个科学工作量并为推进系统提供燃料留出空间，应用了狡猾的技术解决方案。当然-这是日本人-他们运用了强大的技术和主要的创新技术。

节约质量的一种有建设性的解决方案是分流和行进推进系统的部分组合（这种想法本身并不是什么新东西-自1986年以来，联盟号船舶就使用了定向系统和主要操纵的组合式燃油箱，但并非在所有车辆上都使用）。在大多数航天器上，定向引擎与行进引擎分开运行。在这种情况下，定向发动机通常使用单组分燃料-它要么是压缩气体（苏联太空计划中经常使用压缩氮气），要么是化学性质不是很稳定的物质，会随着催化剂上的热量释放而分解（经常使用过氧化氢或肼衍生物）。在行进式发动机中，通常使用燃料-氧化剂混合物，因为这种混合物的效率（比冲）更高，比单组分燃料肼衍生物与四氧化氮N的混合物通常装入行星际航天器中。₂ O ₄。这两种物质都可以在高温下以液态长时间保存，并且它们的混合物会自燃。因此，立即消除了两个问题-即使没有严格的隔热措施，燃料成分也不会在行星际行进过程中沸腾，并且也无需担心在真空中运行的复杂且潜在不可靠的点火系统。 “ Akatsuki”的设计者决定在单燃料定向系统中以及在使用两组分燃料的行进发动机中，使用来自同一燃料箱的相同燃料-肼。这个决定使得保存设备成为可能。

创新技术是使用耐热陶瓷制造发动机喷嘴-氮化硅Si ₃ N ₄代替昂贵的稀土合金。发动机在运行过程中承受高热负荷，用于冷却富含燃料的混合燃料，沿壁喷射“过量”燃料，对壁进行一定程度的冷却，然后蒸发，所产生的蒸气层阻止了壁的加热（参见图）

FC为“电影冷却”，电影冷却。

燃料和氧化剂通过增加油箱供至发动机。这意味着带有压缩气体的辅助油箱（在这种情况下为氦气）通过特殊的阀连接到油箱，该阀的压力使流体流入发动机并防止倒流（由于燃烧过程中的高压而发生）。气门的开度由车载计算机控制，以便在发动机运行期间燃料和氧化剂流量保持恒定。

因此，在2010年12月7日，带有独特陶瓷喷嘴的行进探针引擎应该打开并工作12分钟才能进入金星的轨道。因此，探针失去了与地球的接触（按计划，机动计划在金星关闭设备时进行）并打开发动机。当他在指定时间未与地球联系时，他们对MCC感到震惊。当可以重新连接并接收遥测时，拒绝的原因很快就清楚了。

这是发动机运转期间设备加速度的曲线图。一件事立即显现：在恒定推力的情况下，加速度应增加，因为设备的质量会随着燃尽而降低。他们很快意识到燃料的一种成分的流动被中断，从而导致牵引力下降。

即，燃料流量开始下降。这是由于肼蒸气腐蚀了增压阀。盐塞阻止阀完全打开，导致燃油离开时燃油箱中的压力降低。因此，燃料也越来越缓慢地流入燃烧室，这导致通风量下降。但是牵引力的下降本身并不可怕，无论如何，只有在收到给定的速度增量后，自动程序才被编程为关闭发动机。在低推力下，该机动只需要更多时间。问题在于可燃混合物不再富含燃料，这意味着用未燃烧的肼冷却壁将停止工作。 152秒后，发动机发生故障，使推力减半。

角速度传感器的遥测表明，恰好在该时刻设备开始扭曲，这表明牵引力不对称。因此，推力下降并且其中出现了侧向分量。会发生什么事？显然，一部分喷射流撞到了侧面。如果喷嘴是金属，则极有可能发生燃尽-一部分射流会通过一个小的燃孔被击倒到侧面。但这是高科技陶瓷，很快就破裂了。

左侧是设备中健康人的喷嘴，右侧是喷嘴破裂。

当转速达到每秒12度的临界值时，车载自动化系统最终意识到“出了点问题”并关闭了发动机，结果，探测器沿着沿着金星飞行的轨迹前进，而不是进入轨道。

在地面测试中，可以再现当切断增压气体供应时的推力下降，以及在使用燃料耗尽时喷嘴被加热和断开的情况。目前还不清楚仅造成了多少损害。如果一小块飞机破裂了，那么在下一种方法中，有可能在每次阻止定向引擎的旋转之后，以短促的引擎启动进入轨道（回想一下Strugatsky的“通往Amalthea的道路”）。不幸的是，发动机的测试运行显示其推力仅为标称值的10％，这仅意味着一件事-喷嘴完全脱落。然而，弹道学设法找到了出路-通过将设备朝正确的方向定向并排干氧化剂（成为压舱物），获得了速度的提高，然后通过定向引擎结束了机动。这使五年再次接近目标。然后，剩余的肼被用作定向发动机的单组份燃料，尽管没有完全按照最初计划的那样，明月号成功地进入了轨道。

结果，令人难以置信的是，对飞船的一次奇迹般的拯救变得越来越多，我们对宇宙有了新的了解。幸运的是，这次，探头将能够几乎完全完成最初设想的程序，并且还有机会用新的红外和紫外线摄像机不仅在近处而且在远处探索金星-这可以提供最出乎意料的结果。希望科学技术不会失败，“明月”团队正在等待许多新发现。

资料和图片摘自http://www.thespacereview.com/article/2822/1。
我全心感谢 Shubinpavel写了一本精彩的书，从那本书开始的前两天，我从中了解了“第二次尝试”的计划。

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