“激光測(cè)距敏感器在著陸前30分鐘開(kāi)機(jī)工作，激光三維成像敏感器的測(cè)量范圍是50至120米，大約從距月面100米處開(kāi)始工作，為嫦娥三號(hào)提供著陸區(qū)三維地形信息，調(diào)整著陸器姿態(tài)，幫助它避障。兩個(gè)核心儀器圓滿完成了測(cè)距和避障任務(wù)。”12月16日，執(zhí)行完嫦娥三號(hào)著陸器軟著陸任務(wù)，中科院上海技術(shù)物理所研究員舒嶸回到研究所，在和記者交談的話語(yǔ)中依然帶著成功的興奮。
嫦娥三號(hào)預(yù)選著陸區(qū)虹灣相對(duì)平坦，但月球表面仍然存在坡度、石塊等不確定地質(zhì)條件。中科院上海技術(shù)物理所研究員王建宇表示，嫦娥三號(hào)攜帶的激光測(cè)距敏感器、激光三維成像敏感器等就相當(dāng)于“嫦娥”的“眼睛”。就是讓嫦娥三號(hào)能夠避開(kāi)障礙、找到一個(gè)10米見(jiàn)方的安全著陸區(qū)。它們對(duì)月球表面快速掃描，并繪制出立體影像。
參加試驗(yàn)任務(wù)的黃庚華和徐衛(wèi)明博士說(shuō)，最后的數(shù)據(jù)顯示，在98米的高度時(shí)，激光三維成像敏感器開(kāi)始工作。
“雖然我們拿不到圖像，但它算完一個(gè)避障結(jié)果，將這個(gè)值返回到地面，就說(shuō)明它找到合適的著陸地點(diǎn)了。”舒嶸介紹說(shuō)，這個(gè)時(shí)間非常快，它獲得信息一共只有0.25秒，處理時(shí)間也就是在幾秒鐘之內(nèi)。
激光測(cè)距敏感器繼承了嫦娥一號(hào)激光高度計(jì)的技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上有所改進(jìn)。一是精度從原來(lái)的5米提升到0.2米；二是大幅“瘦身”，重量只有15.7公斤。這是因?yàn)殒隙鹑?hào)既要著陸又載有巡視器，對(duì)整機(jī)重量的要求比較苛刻。
據(jù)悉，中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所為這兩個(gè)激光敏感器提供了非常重要的光源——高可靠的、核心的小型全固態(tài)激光器和光纖激光器。
上海光機(jī)所激光器主任設(shè)計(jì)師侯霞研究員認(rèn)為：“激光器是空間激光應(yīng)用系統(tǒng)中最核心的單機(jī)，也是確保航天激光應(yīng)用成功的關(guān)鍵。”這個(gè)光源重復(fù)頻率高、脈寬窄，抗震動(dòng)能力強(qiáng)，并提供兩個(gè)方向的激光束，同時(shí)提供遠(yuǎn)、近測(cè)距能力，激光測(cè)距敏感器在整個(gè)落月過(guò)程中實(shí)時(shí)提供嫦娥三號(hào)與月球表面的距離數(shù)據(jù)。王建宇表示：“嫦娥三號(hào)著陸時(shí)，要使用7500牛的發(fā)動(dòng)機(jī)反推，會(huì)產(chǎn)生較大震動(dòng)，必須對(duì)這一點(diǎn)有所規(guī)避。”
侯霞表示，上海光機(jī)所研制的光纖激光器在國(guó)際上都屬于領(lǐng)先水平，是目前國(guó)際上首臺(tái)進(jìn)入太空的高重頻、ns短脈沖的光纖激光器。
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