号外!“长五”飞天,“嫦五”奔月!

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24日4时30分
我国在文昌航天发射场
用长征五号遥五运载火箭
成功将嫦娥五号探测器
送入预定轨道
开启我国首次
地外天体采样返回之旅
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记者从国家航天局获悉,11月24日4时30分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,火箭飞行约2200秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。
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长征五号遥五运载火箭将嫦娥五号探测器发射升空(李迪克 摄)
长征五号遥五运载火箭发射升空后,先后实施了助推器分离、整流罩分离、一二级分离以及器箭分离等四次分离。嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成,在经历地月转移、近月制动、环月飞行后,着陆器和上升器组合体将与轨道器和返回器组合体分离,轨道器携带返回器留轨运行,着陆器承载上升器择机实施月球正面预选区域软着陆,按计划开展月面自动采样等后续工作。
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,提升我国航天技术水平;二是实现我国首次地外天体自动采样返回,推动我国科学技术重大进步;三是完善探月工程体系,为我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。
嫦娥五号任务的科学目标主要是开展着陆点区域形貌探测和地质背景勘察,获取与月球样品相关的现场分析数据,建立现场探测数据与实验室分析数据之间的联系;对月球样品进行系统、长期的实验室研究,分析月壤的结构、物理特性、物质组成,深化月球成因和演化历史的研究。
嫦娥五号任务由国家航天局组织实施,具体由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控与回收、地面应用等五大系统组成。国家航天局探月与航天工程中心为工程总体单位,中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制运载火箭系统、中国空间技术研究院抓总研制探测器系统。中国卫星发射测控系统部负责组织实施发射、测控与回收。中国科学院国家天文台抓总研制地面应用系统,负责科学数据和样品的接收、处理、存储管理等工作。
中国探月工程是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确的国家科技重大专项标志性工程,是党中央着眼我国社会主义现代化建设全局,为推动航天事业发展、促进科技进步和创新、提高综合国力作出的重大战略决策,自2004年1月立项并正式启动以来,已连续成功实施嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、再入返回飞行试验和嫦娥四号等五次任务。
此次发射任务是长征系列运载火箭的第353次发射。
“长五”送“嫦五”,月球去“挖土”!
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,有望实现中国航天史上的五个“首次”。
嫦娥五号任务过程演示动画
——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。为此,中国航天科技集团所属中国空间技术研究院的设计师们采用表钻结合、多点采样的方式,精心设计了两种“挖土”模式:钻取和表取。当着陆上升组合体顺利软着陆在月球表面,嫦娥五号将开展为期约 2 天的月面工作,采集约2千克月壤并进行密封封装,经月面起飞、月球轨道交会对接、月地转移和再入回收等过程将月球样品安全送至地球家园。
——首次月面起飞上升。当嫦娥五号完成月面工作后,它就要踏上“回娘家”的旅程,这就是涉及到突破中国航天史上另一个首次—— 月面起飞上升。顺利完成月壤采样封装后,上升器就要准备月面点火起飞,这是一个高难度科目。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。这给起飞带来很大难度。此外,探测器还要克服地月环境差异、发动机羽流导流空间受限等难题。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。当着陆器托举上升器实现月面起飞上升后,嫦娥五号一路飞奔而去。但是仅仅依靠上升器是不能返回地球的,它需要飞到月球轨道上,在这里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,但是在 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。当返回器带着月壤,从 38 万公里远的月球风驰电掣般向地球飞来,它的飞行速度是接近每秒 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。科研人员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。整个过程环环相扣,确保嫦娥五号能安全顺利地降落在内蒙古四子王旗着陆场。
——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。
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图为嫦娥五号探测器 来源:中国空间技术研究院
来源:人民日报 中国新闻网 新闻联播