日本SLIM探月智能着陆器实施登月行动后的结果这几天一直是扑朔迷离,这台着陆器在实现约2小时的通信后被迫断电关机,原因是太阳能电池板无法发电,蓄电池电量持续降低,这几天大家都在猜测这台着陆器的命运,根据遥测数据推定它可能是以倒栽葱式的姿态着陆月面。终于,在SLIM登陆月面后的第6天,日本JAXA公布了月面实拍图像,以及一系列工程成果。
首先是实锤SLIM以倒栽葱式姿态着陆月面,照片是由主着陆器释放的LEV-2可变形月球机器人拍摄。根据实拍图像显示,阴影区正好位于太阳能电池板一侧,也就是说此时无法接收光照,无法发电,他们在等待太阳照射方向的转移,随着时间的推移,太阳能电池板会逐渐接收到光照,而且光照量也会越来越大,这就存在着陆器重新恢复发电的可能,而且着陆器在断电关机前为蓄电池留存了12%的电量,避免了过放电问题。
虽然是倒栽葱式着陆,但SLIM并没有完全摔坏,不仅可以与地球通信,而且着陆器配置的导航相机与多光谱相机也实现了开机运行,成功获取了月面图像。就这点来看,SLIM的月面着陆标准已经高于半个世纪前苏联的火星三号探测器,后者在着陆火星表面后仅实现了14.5秒的数据传输,连一张图都没有,但人们仍将其视为一次成功的火星表面软着陆任务。
LEV-2拍摄的着陆器图像其实已经证明刷新了两项世界纪录,首先是LEV-2本身,在部署展开之前它是一个球形装置,外观看上去很像是日本动漫神奇宝贝中的精灵球,由主着陆器在接触月面之前释放至月面部署,到达月面后展开,利用两侧的半球体作为车轮进行移动,而且是自主移动。
能够对准着陆器成像,已经证明LEV-2实现了月面行驶移动,而这台可变形月球机器人的重量仅有0.25公斤,因此它成为了人类有史以来部署月面最小的月球车,除了这项世界纪录,由此产生的还有一个世界纪录。由于自身重量极为有限,不具备与地球直接通信功能,所以它所拍摄的图像数据,是由另一台超小型月面移动探测机器人LEV-1进行接力中继传输,这是世界首次在月面实现多台机器人的自主联网通信。
LEV-1不同于LEV-2,前者是一台基于跳跃功能的月面移动探测装置,目前这台装置是否实现了月面跳跃行进功能尚不得而知,但它实现了跨越38万公里的地月直接通信功能。接下来就要谈谈日本SLIM探月智能着陆器刷新的第三个世界纪录,这项纪录是此次登月的核心任务,也是最有价值的一个纪录,就是实现了100米以内偏差的着陆精度。
日本SLIM探月智能着陆器的实际着陆点与预设着陆点的偏差仅有55米,此为当前世界范围内最高登月位置精度。与之对比,嫦娥三号的位置偏差约600米,嫦娥四号的位置偏差是千米量级,嫦娥五号的位置偏差是2.33公里,印度月船三号的位置偏差约360米。SLIM在距离月面约50米高度时推力突然骤降55%,这又是为什么呢?
SLIM拍摄的另一张图像给出了答案,这个答案看起来还颇为有趣,着陆器两台主发动机的其中一台的喷管掉落在了月面上,一台发动机完全失效,从实拍月面图上可以看到,除了主发动机喷管,还有一些其它零件,在太阳照射下形成了亮斑。
不过值得一提的是,虽然失去了一台主发动机,但着陆器的飞控系统是正常的,在仅有一台主发动机的情况下,姿控发动机保持了着陆器的垂直下降姿态,而且控制着仅剩的一台主发动机实现了1.4米/秒的接地速度,完全在软着陆设计值范围内,而且还实现了避障机动飞行。
现在基本可以给SLIM的着陆成绩打分了,JAXA为此次登月任务给出了三个层次的成功定义:最小成功:实现月面软着陆,基于机器视觉导航的自主避障技术得到验证;全部成功:不仅实现月面软着陆,而且实现了基于图像匹配导航的高精度着陆,着陆位置偏差控制在100米以内;超额成功:在实现高精度着陆的基础上,探测器搭载的科学探测载荷成功运行一个月昼。
就实际表现来看,月面软着陆目标是部分实现,基于图像匹配导航的高精度着陆任务实现,位置偏差成功控制在100米以内,但未能实现着陆月面后工作一个月昼的目标,满分100分的话,实际表现也就是60分,可以及格。