嫦娥五號,重大進展
2020年11月29日10:20

  來源:央視新聞

  28日20時58分,嫦娥五號探測器經過約112小時奔月飛行,在距月面約400公里處成功實施3000牛發動機點火,約17分鐘後,發動機正常關機。根據實時遙測數據監視判斷,嫦娥五號探測器近月製動正常,順利進入環月軌道。

  嫦娥五號探測器近月製動的原理是什麼?後續還將承擔什麼任務?一起來瞭解~

  近月製動:關鍵“刹車”確保被月球捕獲

  近月製動是月球探測器飛行過程中關鍵的軌道控制之一,目的是使其相對速度低於月球逃逸速度,從而被月球引力捕獲。

  簡單地說,地月轉移軌道就像一條從地球通往月球的高速路,而火箭與探測器的分離點,就是入口。經過一段時間飛行,嫦娥五號探測器在即將到達月球的時候要從出口駛離高速,這時需要將速度降下來,才能到達環月軌道。

嫦娥五號探測器副總指揮 張玉花:靠近月球的時候,要減速被月球引力捕獲。當到達靠近月球軌道的近地點時,要點火,形成環月軌道,這就是近月製動。如果不踩刹車,它就會從月球邊上飛過去了。
嫦娥五號探測器副總指揮 張玉花:靠近月球的時候,要減速被月球引力捕獲。當到達靠近月球軌道的近地點時,要點火,形成環月軌道,這就是近月製動。如果不踩刹車,它就會從月球邊上飛過去了。

  專家介紹,近月製動的這一腳“刹車”,在嫦娥一號的任務中就已掌握。不同的是,這一次的近月製動對於精度要求更高。

  通過近月製動,嫦娥五號探測器成功到達月球軌道之後,才能夠繼續開展後續月球采樣的相關準備工作。所以,近月製動也是後續工作展開的重要基礎。

  後續還需進行一次近月製動

  據瞭解,儘管嫦娥五號探測器已經成功進入月球軌道,但後續還需進行一次近月製動,將軌道調整到可以執行著陸等動作的高度。

  此前,在嫦娥三號、嫦娥四號任務中進行近月製動的發動機推力達到了7500牛,而此次重量達到8噸的嫦娥五號探測器,使用的卻是3000牛的發動機進行近月製動。為瞭解決重量變大,但推力較小的問題,此次嫦娥五號任務選擇通過兩次近月製動,完成月球捕獲。

嫦娥五號總體主任設計師 孟占峰:因為太重了,我們第一次刹車先捕獲成一個環月的大橢圓軌道,這個軌道週期是約8個小時。我們在這上面轉3圈,經過一天之後,再進行第二次近月製動,最終才進入200公里的環月圓軌道。
嫦娥五號總體主任設計師 孟占峰:因為太重了,我們第一次刹車先捕獲成一個環月的大橢圓軌道,這個軌道週期是約8個小時。我們在這上面轉3圈,經過一天之後,再進行第二次近月製動,最終才進入200公里的環月圓軌道。

  十幾個重要控制需在一週內全部完成

  第二次近月製動完成後,嫦娥五號任務就進入到控制任務最為緊湊的階段,大量重要、密集的動作需要在一週的時間內完成。

  首先是要完成四器分離,形成軌道器與返回器,著陸器與上升器的兩兩組合體。隨後控制軌返組合體在環月軌道上繼續運行,進行四次軌道控制後進入到交會對接的目標軌道。還要控制著上組合體完成動力下降,著陸月面後開始工作。

嫦娥五號任務北京總調度 劉建剛 :著陸月面之後,我們要在月面48個小時之內,開展月面采樣和起飛準備的工作。月面起飛了之後,著上組合體同樣要進行4次遠程導引控制,到達一個交會對接的位置,然後組織交會對接和樣品轉移。大概有十幾個重要控制需要在一週的時間內全部完成。
嫦娥五號任務北京總調度 劉建剛 :著陸月面之後,我們要在月面48個小時之內,開展月面采樣和起飛準備的工作。月面起飛了之後,著上組合體同樣要進行4次遠程導引控制,到達一個交會對接的位置,然後組織交會對接和樣品轉移。大概有十幾個重要控制需要在一週的時間內全部完成。

  首次月球采樣擬獲2公斤樣品

  此次嫦娥五號任務將執行我國首次月球采樣任務,計劃在月球獲取2公斤左右的樣品並帶回地球。專家介紹,采樣2公斤的重量經過了多方考慮,結合了火箭運載能力,最大程度保證任務成功。

  為了提高采樣的可靠性,增加樣品的多樣性,嫦娥五號任務將通過鑽取和表取兩種方式採集樣品。據瞭解,初步設計安排是鑽取0.5公斤,表取1.5公斤。

  專家表示,嫦娥五號任務的主要目標是完成月球采樣並返回。當著陸器成功著陸月球表面後,要在有限時間里完成地形勘察、鑽取和表取等多項工作。儘管設定了2公斤的采樣量,但這並不能作為最終衡量任務成敗的標準。

  為未來月球探測奠定基礎

  這次嫦娥五號任務相對於已經實施過的繞月探測、落月探測來說,是一次新的技術跨越。由於交會對接的軌道距離地球有幾十萬公里之遙,因此在通信方面會有延時,這也就對測控以及無人對接的精度提出了更高的要求。

  儘管新技術多,難度大,但嫦娥五號的實施將成為我國探月歷史上重要的里程碑。不僅如此,它還將為後續我國開展更為深入的月球探測奠定技術基礎。

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