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嫦娥5号勝利發射:7項第一,複雜得讓人眼花缭亂!意義非比尋常

華少 2020-11-24 14:31:20 關注
  24日淩晨,中國嫦娥5号月球探測器,由長征5号火箭發射升空,飛向月球!  嫦娥5号一舉創造了多項中國第一,非常值得我們的高度關注!  嫦娥5号勝利發射:7項第一,複雜得讓人眼花缭亂!意義非比尋常 

  24日淩晨,中國嫦娥5号月球探測器,由長征5号火箭發射升空,飛向月球!

  嫦娥5号一舉創造了多項中國第一,非常值得我們的高度關注!

  

  24日淩晨4時30分,長征5号運載火箭從中國文昌航天發射場,将嫦娥5号月球探測器成功發射至地月轉移軌道,這啓動了中國第一次地外天體采樣返回的探測行動。

  一、中國第一次地外天體采樣返回任務

  這次發射,代表着中國探測月球的工作,從繞月、落月,進入了采樣返回的第三階段,而這是中國月球探測三步走發展規劃中的最後一步。嫦娥一号實現了繞月探測,嫦娥三号任務實現了着陸探測,嫦娥5号将實現從月球表面采集土壤、岩石樣本,送回地球,标志着中國航天人勝利完成探月工程“三步走”的任務。

  嫦娥5号的着陸器會在月面工作2天,通過機械臂和鑽機兩種方式獲得樣本,預計總重約爲2公斤。

  假如嫦娥5号全面成功,中國将成爲美蘇之後第三個采集月球樣本的國家。

 

  二、中國重量第一的航天探測器

  嫦娥5号是中國曆史上重量最大的航天探測器,有着複雜的四部分組合設計。

  這分别是上升器、着陸器、返回器、軌道器,全部串聯爲一體。

  上升器負責将收集的樣品,從月球表面上送回月球軌道。着陸器攜帶上升期器,在月球表面着陸。返回器負責把收集的月球樣本,穿越地球大氣層,最終安全着陸在地面。軌道器主要承擔在各個階段的飛行功能。

  因此,嫦娥5号重量超越了過去相對簡單的月球探測器。

 

  三、中國第一複雜、難度最大的航天任務

  嫦娥5号任務是我國複雜程度第一、風險最大的天體無人探測任務。嫦娥1号與嫦娥2号實際上隻是衛星,嫦娥3号與嫦娥4号隻有一個着陸器與一個軌道飛行器。5号總重量8200公斤,創造了中國航天探測器之最。在結構上,嫦娥5号月球探測器也複雜得多,涉及多次分解、重新對接、變軌、加減速、大氣層再入返回等操作。

  嫦娥5号的整個任務過程,被劃分爲多達11個階段,可謂令人眼花缭亂。它需要兩次發射,由長征5号從地面發射,此後上升器要從與月面發射。兩次着陸,着陸器在月面着陸,返回器在地球着陸。兩次封裝,在月面和月球軌道各封裝一次。

  而且有一次在月球軌道的交會對接,上升器對接返回器、軌道器,交接樣本。

  上述環節都有着很大的技術挑戰,例如上升器從月球起飛時,沒有預先準備的發射設備和環境控制能力,完全依靠航天器自身能力自主完成,而且必須考慮月球軌道交會對接的需求,難度很大。在38萬公裏外的月球和軌道上,由于無線電信号延遲的關系,要求無人探測器高度自主。

  

  專家們指出,這一極度複雜的任務全過程,最值得關注的是以往很少涉及的月面采樣、月面發射、月球軌道交會對接、高速再入返回地球,它們都是新穎而關鍵的技術環節。預計任務全程達23天,期間要克服的困難非常多。

  因此,嫦娥5号還是我國未來的月球探測工作的新起點,對未來進行載人登月以及深空探測,積累必不可少的技術、人力和硬件基礎,是中國航天大突破的重要一步。

  四、中國、全世界第一次月球軌道無人交會對接

  過往,美蘇返回的月球探測飛行器要麽進行有人控制的月球軌道對接,要麽采用無人探測器整體返回方式。這次嫦娥5号在月球軌道将會進行的無人交會對接,是人類航天史上的第一次。

  

  專家介紹,這一無人交會對接,要求精度很高,相對位置誤差必須低于5厘米。上升器與軌道器、返回器相比重量差異很大,幾乎差5倍,這要求對接速度必須很低,否則輕的一方很容易被撞離軌道。這對各個飛行器的控制能力提出了更高要求。

  五、中國第一次回收以宇宙第二速度飛行的航天器

  嫦娥5号的返回器再入返回地球大氣層,也有着極高的技術含量。

  返回器必須以約爲每秒11公裏的第二宇宙速度,飛返地球。這比地球軌道上返回的航天器快30%左右。一旦有少許偏差,返回器要麽掠過地球、飛向茫茫空,要麽過快的撞向地球。

  中國航天人設計了半彈道跳躍式再入返回的返回方案,這又被稱爲“太空打水漂”。返回器先以高速進入大氣層,在大氣層邊緣打一個水漂,短暫脫離大氣層,借此減速到第一宇宙速度,約每秒8公裏。随後返回器再次進入大氣層,借助大氣摩擦減速,克服期間産生的高熱,再通過降落傘減速,返回到我國的四子王旗着陸場。

  六,中國科研意義第一的地外天體探測任務

  從月球獲取樣本,意義重大。嫦娥5号月球探測器将在月球正面風暴洋西北部進行采樣。這一地區,還沒有人類探測器到訪過,因此有很高的考察價值。

  美國和蘇聯探測器已經證實,月球火山活動在35億年前達到頂峰,随後減弱,最終停止,但是如果嫦娥5号采回的樣本,能夠證實最近10億至20億年,月球仍在産生火山熔岩,這将改寫人類對月球曆史的認知。

  

  最後,長征5号運載火箭也是這一任務的重大亮點。負責嫦娥5号發射任務的長征5号遙五運載火箭,已經完成了自身的第二次應用性發射任務,走向成熟期。長征5号長56.97米,重867噸,是中國唯一一種能夠把8噸的航天器送入地月轉移軌道的火箭。

  小節

  可以看到,嫦娥5号創下了一系列的中國第一,拉開了我國未來一系列月球探測、深空探測任務的序幕,意義非比尋常!

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