月の裏側を掘る謎、嫦娥6号はどのレーザー技術を使用したのか？ - 業界ニュース

5月3日、嫦娥6号は打ち上げに成功し、人類初の月裏サンプリング往復の旅に出発した。
南極の月の裏側に着陸しようとしている - エイトケン盆地で「掘削」が行われ、さまざまな地理的領域や月の年齢などのサンプルが収集され、詳細な研究のために地球に持ち帰られる。
現在、嫦娥6号は「月に近いブレーキ」（つまり「宇宙ブレーキ」）という重要なステップを無事に完了し、月周回軌道への投入に成功した。
このミッションではレーザー技術が重要な役割を果たしたことは言及する価値があります。
どのようなレーザー機器と技術が使用されましたか?
嫦娥6号ミッションでは、検出器（いくつかの重要なレーザー光学機器を含む）自体に加えて、フランスのラドンガス検出器、ESAのマイナスイオン検出器、イタリアのレーザー角度反射器、パキスタンのキューブを含む4か国からのペイロードと衛星プログラムも運んだ。星。中でも目を引くのがイタリアINFN社のレーザーコーナーリフレクター「MoonLIGHT」。
(1) イタリア INFN 社製レーザーアングルリフレクター MoonLIGHT
嫦娥6号が月の裏側に設置するレーザーコーナーリフレクターは、月を周回する衛星に正確なナビゲーションサービスを提供するために使用される。この反射板は、イタリア国立核物理研究所 INFN の「MoonLIGHT」で、衛星が正確な距離を計算し、軌道を把握して着陸の精度を向上させるのに役立ちます。
レーザー測距 (LR) は、レーザー地上局と光学ターゲット (キューブコーナーレトロリフレクター、CCR) の間の正確な距離測定に使用される技術です。
1969 年には、米国のアポロ 11 号が地球と月の間の距離を正確に測定するために、最初のレーザー反射鏡を月に設置しました。その結果、月面レーザー測距（LLR）測定の実現が可能となりました。レーザーを使って地球と月の間の距離を正確に測定できる技術力を持っているのは、我が国を含めて世界で5カ国だけです。統計によると、人類は前世紀に合計 5 つのレーザー反射鏡を月に設置しました。
近年、レーザー地上局は大幅に改良されましたが、月の振動などによる限界は依然としてあります。より正確な LLR 測定を実現するために、高精度テストレーザー機器である MoonLIGHT プロジェクトが開発されました。 MoonLIGHTは反射面直径100mmの新世代コンパクト設計を採用し、測定精度をミリ単位まで向上させました。将来的には、MoonLIGHT では、振動の影響を最小限に抑えるために、単一の大型 CCR が搭載される予定です。
このMoonLIGHTのほかにも、今年1月には、レーザー・リフレクター・アレイ（Laser-Reflecting Array、以下LRA）を搭載したユナイテッド・ローンチ・アライアンス（ULA）の月着陸船「ペレグリン・ファルコン」と、NASAの火星探査機「ザ・レーザー」が登場した。ファルコンの月着陸船に搭載された反射アレイ (LRA) や、NASA の火星探査プログラム (MEP) のレーザー反射アレイ (LaRA) も大きな関心を集めています。
(2) 上海理工物理大学 (SITP) のいくつかの主要なレーザーおよび光学機器
中国科学院上海理工物理大学が開発した嫦娥6号の月の鉱物スペクトル分析装置、レーザー測距・流速計増感装置、レーザー三次元画像増感装置も探査機とともに打ち上げられたと報告されている。
中国科学院上海理工物理大学の公式ウェブサイトによると、次のようになっている。
- 月鉱物スペクトル分析装置は、検出器のペイロードの 1 つであり、スペクトル検出を実行し、月面の着陸サンプル領域の鉱物組成の分布を分析します。
- レーザー測距および速度測定センサーは、探査機が月面に着陸するときに長距離の距離と速度の情報を提供し、姿勢制御 (GNC) サブシステムの重要なスタンドアロンマシンです。
- レーザー 3D イメージング増感装置は、レーザー高速走査イメージング手段を使用して月面の地形と地形を検出し、着陸船がリアルタイムで障害物を回避し、探査機がホバリングしているときに月着陸エリアの正確な 3D 画像を提供できるようにします。
21 世紀に中国が嫦娥月探査プロジェクトを開始したとき、レーザーを使用して月面の地形を 3 次元で測定するというアイデアが提唱されました。上海理工大学は赤外線物理学と光電子技術の研究を専門とし、前世紀に航空機プラットフォームで表面の三次元測定手段としてレーザーを実現し、「嫦娥一号」から宇宙アクティブ光電負荷の開発が始まりました。チームは宇宙ミッションへの移行を開始し、多くのメンバーが起源のような分光技術に加工されました。
さらに、中国科学院の上海珪酸塩技術研究所は、「6人の女の子」のための一連の「魔法のスキン」と重要な材料を開発しており、これには、赤外画像分光計用の二酸化テルル結晶も含まれており、注目を集めている。嫦娥 6 号の月面探査機と検出器の熱制御コーティング。月面探査車嫦娥6号の赤外線イメージング分光計では、大型二酸化テルル結晶が広い視野、高い空間分解能とスペクトル分解能を実現するための重要な材料であり、優れた音響光学特性を備えた大型二酸化テルル結晶です。この重要な資料が予定どおりに完成することを保証しました。
嫦娥6号は今度はどんな不思議を生み出すのでしょうか？
嫦娥 6 号探査機の打ち上げ成功は、中国の宇宙産業における新たな大きな進歩を示しています。
軌道に打ち上げられた後、「シックスガールズ」は計画通り約53日間の飛行を実行し、その間に地球と月の移動、月に近い制動、周航、着陸と降下、月面作業の段階を経ることになる。、月面上昇、ランデブーとドッキングとサンプルの輸送、周回と待機、月と地球の移動、そして再突入と回収。
月の裏側をサンプリングすること自体が奇跡です。月の裏側の地形は表側よりも険しいため、月の裏側への着陸は困難ですが、この困難は月の裏側では地球と月の通信の問題によってさらに大きくなります。
おそらく、最大の困難は、正確なドッキングを実現することにある。着陸船と上昇船の組み合わせは、周回軌道で月の正面に向かう機会を持つオービターとリターナーの組み合わせとドッキングする必要があり、地上局が軌道を測定して通信することもできますが、前者は月面の地上局のサポートを受けておらず、マグパイブリッジ 2 とのみ通信できます。
月の昼と夜の温度差は数百度あり、さまざまな機器が正常に動作するかどうかが大きな試練となります。このため、上海珪酸研究所は10種類以上の無機熱制御コーティングを開発しており、これらの「温度制御コーティング」はパノラマカメラ機構、着陸船、エンジン保護シリンダー、着陸船の月夜温度収集器、レーザーポインティングに使用されています。デバイス、ドッキング機構など。
さらに、中国もまた、返還のサンプルを採取するためだけでなく、テクノロジーの奇跡を起こすためにも、これらの任務の過程に入るだろう。嫦娥六世は、「行き、下に、上に、戻る」という良い仕事をするには正確でなければならない。 5 つのアクションに分割すると、各アクションにエラーが表示されることはありません。
今年、中国は月探査プロジェクトの第4段階を推進する予定で、これには嫦娥-6、嫦娥-7（月面に水が存在する証拠を探すプロジェクト）も含まれる予定だ。月）と嫦娥-8（国際的な月研究ステーションを設立するための基本的なタイプ）ミッション。科学研究ステーションが完全に完成するまでには、まだ多くの技術的困難を克服しなければなりません。