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九天揽月星河阔:揭秘嫦娥五号的3个关键数字

2020年11月24日 08:40 来源:中国新闻网参与互动参与互动

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视频:嫦娥五号探测器发射成功 开启中国首次地外天体采样返回之旅来源:中国新闻网

  中新社文昌11月24日电 题:九天揽月星河阔:揭秘嫦娥五号的3个关键数字

  作者 郭超凯

  北京时间11月24日凌晨,中国在文昌航天发射场用长征五号遥五运载火箭,成功将嫦娥五号月球探测器送入地月转移轨道,发射取得圆满成功。

  这是中国探月工程“绕、落、回”三步走的收官之战,同时也是中国目前技术难度最大、系统组成最复杂的航天任务之一;此次任务将实现中国首次地外天体采样返回。记者摘取二、五、六3个关键数字,揭秘嫦娥五号任务。

  采集约2千克月壤

  由中国航天科技集团研制的嫦娥五号探测器是迄今为止中国研制的最为复杂的航天器系统之一,由轨道器、返回器、着陆器、上升器4个器组成,包含15个分系统。

  在此次任务中,嫦娥五号探测器将经过20余天的在轨飞行,采集约2千克的月球样品返回地球。期间包含发射入轨、地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降、月面工作、月面上升、交会对接与样品转移、环月等待、月地转移、再入回收等11个阶段。

  中国国家航天局表示,嫦娥五号任务计划实现三大工程目标:一是突破窄窗口多轨道装订发射、月面自动采样与封装、月面起飞、月球轨道交会对接、月球样品储存等关键技术,提升中国航天技术水平;二是实现中国首次地外天体自动采样返回,推动中国科学技术重大进步;三是完善探月工程体系,为中国未来开展载人登月与深空探测积累重要的人才、技术和物质基础。

  中国航天史上五个“首次”

  嫦娥五号探测器是中国首个实施无人月面采样返回的航天器,此次任务有望实现中国航天史上的五个“首次”。

  ——首次月面自动采样。作为此次任务的核心关键之一,月球表面自动采样封装是嫦娥五号任务中最引人注目的一个环节。设计师为嫦娥五号精心设计了两种“挖土”模式:钻取和表取。

  ——首次月面起飞上升。月球表面环境复杂,着陆器不一定是四平八稳的状态,很有可能落在斜坡上或者凸起、下凹等不同地形。月面起飞时必须依靠航天器“自力更生”,实现起飞时自主定位、定姿。

  ——首次月球轨道交会对接。嫦娥五号需要飞到月球轨道上,与轨返组合体交会对接,把采集到的月壤转移到返回器。经过多年的实践探索,中国在载人航天领域已经熟练掌握了近地轨道交会对接技术,但在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接不仅在中国尚属首次,而且也是人类航天史上的第一次。

  ——首次带月壤高速再入返回地球。嫦娥五号返回器飞行速度接近每秒11公里的第二宇宙速度。一旦速度过猛,返回器将一头撞向地球,后果不堪设想,因此必须让返回器减速飞行。设计师们创新提出了半弹道跳跃式再入返回技术方案,就像在太空打水漂一样,让返回器先是高速进入大气层,再借助大气层提供的升力跃出大气层,然后以第一宇宙速度扎入大气层,返回地面。

  ——首次自取月球样品的存储、分析和研究。嫦娥五号探测器随身携带各种“神器”,采集约2千克月壤并进行密封封装并安全送回地球。科研人员将首次对中国自取月球样品进行存储、分析和研究。

  六大关键环节

  嫦娥五号探测器任务技术难点主要表现在轨道设计、月面采样封装、月面起飞上升、月球轨道交会对接与样品转移、月地入射、地球大气高速再入返回等六个关键环节。飞行程序非常复杂,技术性能要求严格,研制工作事关中国探月三期工程的成败。

  来自中国航天科技集团的专家表示,虽然中国已掌握空间交会对接技术,但以往神舟飞船与天宫一号交会对接是在距地球400公里左右的地球轨道上进行,而嫦娥五号探测器将在距地球38万公里的月球轨道上完成上升器与轨道器的交会对接,无法借助导航卫星的帮助,这就需要突破月球轨道测控精度、无人航天器交会与对接等技术。此外,组合体分离面多、温度控制要求高、减重压力大等技术难题,也给研制团队带来了全新挑战。

  从立项到发射,嫦娥五号探测器历时10年。围绕关键核心技术和诸多难点、风险点,研制团队先后突破了月表采样任务所涉及到的20余项关键技术,确保了嫦娥五号探测器方案设计合理,各项功能性能满足任务要求。(完)

【编辑:白嘉懿】
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