嫦娥四號月背科考,背后有哪些功臣?


今天第一件事,再去瞧瞧“嫦娥四號”的朋友圈,得知嫦娥四號、玉兔二號和“鵲橋”中繼星工作穩(wěn)定,也發(fā)回了月球背面環(huán)拍全景圖。厲害了,我的嫦娥四號!
月球背面環(huán)拍全景圖(方位投影)
月球背面環(huán)拍全景圖(圓柱投影)
讓我們回顧一下嫦娥四號2018年12月8日升空、2019年1月3日著陸前后的影像圖,完成首次月背軟著陸、首次月背與地球的中繼通信,是我國航天事業(yè)的重大突破。
探月組圖
月球距離地球約38萬公里,正在進(jìn)行中的月球背面科考,從火箭系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)到月球車整個的探月工程是我國最尖端科技的完美體現(xiàn)。探月工程相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹過,火箭系統(tǒng)需使用近3萬多個元器件,近10萬個電纜電線。衛(wèi)星系統(tǒng)則有5萬多個元器件。這18萬多元器件、連接器及其配件的質(zhì)量,直接影響探月工程的成敗。近年來的嫦娥一號到嫦娥四號的探月工程,我國航天工作者勇于創(chuàng)新,突破并掌握了大批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù),國產(chǎn)自給率不斷提升,未來必將實現(xiàn)100%零部件國產(chǎn)化。
一張圖了解嫦娥大家族
宇宙空間環(huán)境極其惡劣,極冷極熱高輻射,所以宇航級元器件一直以高品質(zhì)、高要求著稱。而電子元器件一般是按照溫度、抗輻射、抗干擾、精密度等來分級,大致分為以下5類:
商業(yè)級——溫度為:0℃~+70℃,是最常見、最常用的電子元器件,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子,電腦、手機(jī)、家電等產(chǎn)品上用的都屬于商業(yè)級的,價格相對便宜。
工業(yè)級——溫度為:-40℃~+85℃,比軍工級稍次、價格亦次之、精密度稍次。
汽車工業(yè)級——溫度為:-40℃~125℃,應(yīng)用在汽車領(lǐng)域,比工業(yè)級更精密,溫度要求更高、價格更貴些。
軍工級——溫度為:-55℃~+150℃,應(yīng)用在武器、坦克、航母等軍工產(chǎn)品,更精密、溫度要求更高、價格昂貴。
宇航級——溫度為:-55℃~+150℃,應(yīng)用火箭、衛(wèi)星、航天器等領(lǐng)域,溫度與軍工級一致,但要求抗輻射、抗干擾功能。
那么“嫦娥四號”背后的供應(yīng)商有哪些呢?讓我們了解一下(以下素材源于網(wǎng)絡(luò)整編)。
一、中國航天科技集團(tuán)有限公司
官網(wǎng):www.spacechina.com
簡述:中國航天科技集團(tuán)有限公司是我國航天科技工業(yè)的主導(dǎo)力量,國家首批創(chuàng)新型企業(yè),轄有8個大型科研生產(chǎn)聯(lián)合體、10家專業(yè)公司、12家境內(nèi)外上市公司以及若干直屬單位。主要從事運(yùn)載火箭、各類衛(wèi)星、載人飛船、貨運(yùn)飛船、深空探測器、空間站等宇航產(chǎn)品和戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的研究、設(shè)計、生產(chǎn)、試驗和發(fā)射服務(wù)。
1.1 中國空間技術(shù)研究院(中國航天科技集團(tuán)公司五院)
官網(wǎng):www.cast.cn
簡述:為“嫦娥四號”提供測距測速敏感器(也稱落月雷達(dá))、數(shù)傳設(shè)備及中繼星“鵲橋”通信分系統(tǒng)等設(shè)備,是“嫦娥四號”落月和通訊必備。
1.2 中國航天電子技術(shù)研究院(中國航天科技集團(tuán)公司第九研究院)
官網(wǎng):www.caaet.cn
簡述:為“嫦娥四號”提供著陸器系統(tǒng)管理單元CPU模塊、箭載計算機(jī)等共計72個品種3614只產(chǎn)品。著陸器數(shù)管分系統(tǒng)中,占據(jù)重要地位的系統(tǒng)管理單元,可實現(xiàn)星地通信、飛行過程中各設(shè)備的健康監(jiān)測和任務(wù)執(zhí)行管理、月球車的釋放、月表探測任務(wù)的試行等重要功能。系統(tǒng)管理單元的核心部件CPU模塊是系統(tǒng)管理單元的“大腦”。它是系統(tǒng)管理單元的控制源頭,負(fù)責(zé)控制各部分模塊,使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,CPU模塊與遙控單元、有效載荷等系統(tǒng)部件進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,對著陸器執(zhí)行程控指令、在軌維護(hù)、太陽翼機(jī)構(gòu)控制、科學(xué)數(shù)據(jù)的信息進(jìn)行管理和處理。
中國航天科技集團(tuán)公司第九研究院771所還為承擔(dān)這次發(fā)射任務(wù)的長三乙火箭提供了“大腦”,也就是箭載計算機(jī)。箭載計算機(jī)被稱為火箭最智慧的“大腦”,它能夠有條不紊地完成箭體參數(shù)錄取、飛行軌道計算、飛行軌跡誤差修正以及控制指令的輸出等多項負(fù)責(zé)的控制任務(wù),指揮長三甲火箭順利將嫦娥四號發(fā)射升空。
二、中國航天科工集團(tuán)有限公司
官網(wǎng):www.casic.com.cn
簡述:中國航天科工是戰(zhàn)略性、高科技、國家級創(chuàng)新型企業(yè),中國航天科工現(xiàn)由總部、6個研究院、17個全資或控股公司及直屬單位構(gòu)成。中國航天科工以“科技強(qiáng)軍、航天報國”為企業(yè)使命,以“您的安全——我們的責(zé)任”為社會責(zé)任價值觀,從事著關(guān)系國家安全的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。圓滿完成歷次載人航天、月球探測等多個國家重大航天工程相關(guān)任務(wù)。
2.1 中國航天科工二院
官網(wǎng):www.fyjs.casic.cn
簡述:為“嫦娥四號”提供近百只自主研發(fā)的晶體元器件,涉及9個型號的產(chǎn)品,包括晶體振蕩器(高性能時鐘晶體振蕩器和溫補(bǔ)晶體振蕩器)、晶體濾波器(高精度窄帶寬晶體濾波器)、石英諧振器等產(chǎn)品,為探月工程的發(fā)射、測控、在軌飛行、著陸等提供穩(wěn)定、可靠、精確的頻率信號。
晶體元器件
2.2 中國航天科工三院
官網(wǎng):www.fhjs.casic.cn
簡述:為“嫦娥四號”提供γ關(guān)機(jī)敏感器,攻克了航天器月面軟著陸核心技術(shù),實現(xiàn)了產(chǎn)品適應(yīng)月面復(fù)雜環(huán)境、高精度測距、高可靠性、體積小、重量輕,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。
為“嫦娥四號”石英撓性加速度計,分別用于在地月轉(zhuǎn)移變軌控制、環(huán)月軌道保持控制和動力下降三大階段測量整器飛行的加速度,從而控制整器的速度變化,以實現(xiàn)精確的變軌控制和平穩(wěn)、準(zhǔn)確的著陸控制。
石英撓性加速度計
三、中國電子科技集團(tuán)有限公司
官網(wǎng):www.cetc.com.cn
簡述:中國電子科技集團(tuán)有限公司(中文簡稱中國電科,英文簡稱CETC)是在原信息產(chǎn)業(yè)部直屬的46家電子科研院所及26家全資或控股公司基礎(chǔ)上組建而成,于2002年3月1日正式掛牌運(yùn)營,主要從事國家重要軍民用大型電子信息系統(tǒng)的工程建設(shè),重大電子裝備、軟件、基礎(chǔ)元器件和功能材料的研制、生產(chǎn)及保障服務(wù)。發(fā)展至今,中國電科已成為:國內(nèi)唯一覆蓋電子信息全領(lǐng)域的大型科技集團(tuán);國內(nèi)唯一在國家海洋、太空、網(wǎng)絡(luò)三大戰(zhàn)略領(lǐng)域發(fā)揮重要作用的軍工集團(tuán);國內(nèi)唯一能夠同時為各軍兵種全方位提供信息化武器裝備的軍工集團(tuán);國內(nèi)唯一能夠為我軍各種型號的裝備提供各類關(guān)鍵元器件的企業(yè)集團(tuán);國內(nèi)在公共安全和電子信息裝備、儀器儀表的研制、生產(chǎn)和服務(wù)方面實力最強(qiáng)的國有中央企業(yè)。
3.1 中國電子科技集團(tuán)重慶聲光電有限公司
官網(wǎng):cetccq.cetc.com.cn
簡述:為“嫦娥四號”提供可見光聲光可調(diào)濾光器和短波紅外聲光可調(diào)濾光器,用于“嫦娥四號”巡視器紅外成像光譜儀。
可調(diào)濾光器
3.2 中國電子科技集團(tuán)公司第十六研究所
官網(wǎng):16.cetc.com.cn
簡述:為“嫦娥四號”提供低溫接收機(jī),應(yīng)用于嫦娥四號的測控系統(tǒng)和地面應(yīng)用系統(tǒng),接收探測器的信標(biāo)信號和通信數(shù)據(jù)。
3.3 中國電子科技集團(tuán)公司第四十三研究所
官網(wǎng):www.cetc43.com.cn
簡述:為“嫦娥四號”提供高壓抗輻照空間DC/DC 變換器電路,應(yīng)用在探測器的激光測距敏感器和激光三維成像敏感器中,為敏感器提供高壓供電,成為敏感器中的關(guān)鍵元器件。
3.4 中國電子科技集團(tuán)公司第三十九研究所
官網(wǎng):www.cetc-39.com
簡述:為“嫦娥四號”提供66米、35米、18米及船載天線,分別在陸地、海上、國內(nèi)、國外布下張張測控網(wǎng),準(zhǔn)確捕獲目標(biāo),發(fā)布指令,為“嫦娥”搭起“鵲橋”。其中,39所研制的35米大口徑深空天線作為主站執(zhí)行嫦娥四號地月轉(zhuǎn)移段任務(wù),向嫦娥四號陸續(xù)發(fā)送數(shù)十條測控指令。
四、四川華豐企業(yè)集團(tuán)有限公司
官網(wǎng):www.huafeng796.com
簡述:為“嫦娥四號”配套了圓形連接器、矩形連接器、射頻同軸連接器等各類連接器產(chǎn)品,先后為我國載人航天工程配套了9大系列、1400多個規(guī)格、5萬多只電連接器,配套涉及各個系統(tǒng)。 另外,負(fù)責(zé)監(jiān)測火箭姿態(tài)的測量雷達(dá)也由華豐配套提供,這種測量雷達(dá)采用特有的動目標(biāo)跟蹤技術(shù),為發(fā)射指揮中心提供火箭發(fā)射初始階段的實時參數(shù)和軌道信息。
連接器
五、中國科學(xué)院
官網(wǎng):www.cas.cn
簡述:嫦娥四號任務(wù)地面應(yīng)用系統(tǒng)由中國科學(xué)院國家天文臺承擔(dān),有效載荷由中科院為主承研,探測器甚長基線干涉測量(VLBI)測軌任務(wù)由中科院上海天文臺牽頭承擔(dān);中科院多家研究所研發(fā)的20多種關(guān)鍵材料應(yīng)用于運(yùn)載火箭、嫦娥四號巡視器和著陸器關(guān)鍵部件。
5.1 中科院西安光機(jī)所
官網(wǎng):opt.cas.cn
簡述:為“嫦娥四號”提供兩臺全景相機(jī),兩臺一模一樣的相機(jī)安裝在巡視器桅桿上。通過類似人眼的“雙目立體視覺”原理,這對相機(jī)可以實現(xiàn)對目標(biāo)的立體成像,依靠桅桿的左右旋轉(zhuǎn)和上下俯仰,實現(xiàn)對月球表面的大視場三維成像,完成探測月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造的科學(xué)目標(biāo)。
5.2 中科院上海技物所
官網(wǎng):www.sitp.ac.cn
簡述:為“嫦娥四號”提供紅外成像光譜儀,是月球車配備的有效載荷。它可以獲取月表指定位置的精細(xì)光譜信息,為月面巡視區(qū)礦物組成分析提供科學(xué)探測數(shù)據(jù)。激光測距敏感器和激光三維成像敏感器。前者能夠精準(zhǔn)地測量月面與探測器的距離,后者能夠精準(zhǔn)描繪月面的三維地形,從而幫助探測器找到合適的降落點(diǎn)。
測距敏感器激光器
三維成像敏感器光纖激光器
激光測距敏感器
5.3 中國科學(xué)院上海光機(jī)所
官網(wǎng):www.siom.cas.cn
簡述:為“嫦娥四號”提供光纖激光器,在測距敏感器激光器上,使用半導(dǎo)體泵浦的全固態(tài)激光器技術(shù)路線,采用獨(dú)有的專利技術(shù)和核心工藝,滿足了空間極端環(huán)境下的使用要求;在三維成像敏感器光纖激光器上,采用全光纖化光纖激光器的技術(shù)路線,突破多項核心技術(shù),實現(xiàn)光纖激光器在空間環(huán)境下的穩(wěn)定工作。
六、寧波永新光學(xué)股份有限公司
官網(wǎng):www.yxopt.com
簡述:為“嫦娥四號”降落相機(jī)提供光學(xué)鏡頭,鏡頭由浙江大學(xué)設(shè)計,永新光學(xué)制造。“嫦娥四號”降落月球時第一眼畫面,是由探測器搭載的降落相機(jī)光學(xué)鏡頭拍攝的。
光學(xué)鏡頭
18萬多元器件、連接器及其配件的供應(yīng)商遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止以上所列。宇航級元器件走向100%國產(chǎn)化、國家鼓勵軍民融合的新時代,我們愿與所有中國芯片原廠合作,提供不斷改進(jìn)的分銷服務(wù)、推廣服務(wù),讓更多的下游方案公司,電子終端企業(yè)相信中國芯、愛用中國芯!
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