一個陽光明媚的冬日,記者走進中國航天科技集團空間技術研究院北京控制工程研究所。推開月球樓試驗棚大門,一個巨大的“太陽”映入眼簾,紅色的“太陽光”把整個試驗棚照亮。一輛月球車正緩緩地在高低起伏的沙盤上行走,旁邊的幾名技術人員則操作電腦,觀看數據。定睛一看,“太陽”來自對面一個近100平方米的巨型燈陣。
這里就是嫦娥三號巡視器(月球車)“玉兔”的GNC(制導、導航與控制)分系統物理仿真試驗室。負責人介紹,“這個燈陣就是為了模擬月球上太陽照射的平行光,在登月前讓‘玉兔’提前在這里感受月球上太陽光的溫度和亮度。”
嫦娥三號巡視器上配備了相機等測量設備,用于進行環境感知獲取地形信息。大面積準直光照模擬是檢驗相機等測量設備性能的關鍵之一。
試驗室相關負責人介紹,傳統太陽模擬器制造技術通常是以氙燈、鹵素燈為光源,光照面積通常在1平方米左右,無法滿足巡視器GNC分系統物理仿真試驗的需求。經過探索,試驗團隊大膽采用了基于LED燈陣的平行光模擬設備,最后將近2萬支LED及相應聚光透鏡組成了國內最大的三自由度室內平行光模擬系統。
平行光模擬系統最終于2011年9月投入使用,共支持完成了巡視器GNC分系統初樣和正樣兩個階段的物理仿真試驗,在巡視器研制中發揮了重要作用。