「挖土」凱旋!嫦五創造五項「中國首次」---三湘都市報數字報刊

2020-12-19 三湘都市報

    十年磨劍,載譽歸來! 12月17日1時59分,嫦娥五號返回器攜帶月球樣品在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸,探月工程嫦娥五號任務取得圓滿成功。過去的23個日夜,嫦娥五號完成了1次對接、6次分離,兩種方式採樣、5次樣品轉移,經歷了11個重大階段和關鍵步驟,環環相連、絲絲入扣。

    嫦娥五號任務實現了我國首次月面採樣與封裝、月面起飛、月球軌道交會對接、攜帶樣品再入返回等多項重大突破,其成功實施標誌著我國探月工程「繞、落、回」三步走規劃如期完成。

    求索寰宇開新篇。嫦娥六號、七號、八號,小行星探測、火星取樣返回、木星系探測等工程任務也將按計劃陸續實施。

    精彩回放

    嫦娥五號任務舉世矚目的23天 

    回顧嫦娥五號這舉世矚目的23天,人們一面為它驚險的太空之旅捏一把汗,一面為它不斷傳回的一條條捷報而欣喜和感動。人們將永遠銘記,2020年底這次意義非凡的太空之旅:

    「驚天一落」扣人心弦

    12月1日23時11分,嫦娥五號穩穩降落在月球正面西經51.8度、北緯43.1度附近的預選著陸區,月球風暴洋成為中國探月新地標。

    主動減速、快速調整、迅速接近、精準選點、穩步著陸……15分鐘內,嫦娥五號著陸器和上升器組合體自主完成一系列複雜高難度動作,猶如一位在月球凌空漫步的仙子,婀娜多姿。

    「月球挖土」全民關注

    12月2日22時,經過約19小時的月面緊張工作,嫦娥五號按預定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。

    通過「表取」和「鑽取」兩種「挖土」模式,這臺中國「最強挖掘機」在全國人民的「雲監工」下,順利完成月球表面自動採樣。

    「月面起飛」載入史冊

    12月3日23時10分,嫦娥五號上升器月面點火,約6分鐘後順利將攜帶月球樣品的上升器送入到預定環月軌道,成功實現我國首次地外天體起飛。

    「旗開月表」振奮人心

    12月4日下午,國家航天局公布了嫦娥五號在月球表面國旗展示的照片。五星紅旗月球閃耀,自豪激動溢於言表。這是繼嫦娥三號、四號任務後,五星紅旗又一次展現在月球表面,同時也是五星紅旗第一次月表動態展示。

    「太空擁吻」驚險浪漫

    12月6日5時42分,嫦娥五號上升器成功與軌道器返回器組合體交會對接,並將月球樣品容器安全轉移至返回器中。這是我國太空飛行器首次實現月球軌道交會對接。

    這份中國最遠的「宇宙快遞」,在21秒內完成一「抱」一「抓」、用一次堪稱「教科書式的對接」,順利完成了月球樣品的轉移和接力,讓歷經千難萬險採集到的月球樣品,一氣呵成踏上來地球的路。

    專家解讀

    創造五項「中國首次」   44年來再獲月球樣品

    嫦娥五號任務圓滿成功對我國航天事業發展具有怎樣的意義?嫦娥五號帶回的月球樣品將怎樣儲存、研究?17日下午舉行的國新辦發布會上,權威專家第一時間作出解讀。

    五項「中國首次」   中國航天實現裡程碑式新跨越

    國家航天局副局長、探月工程副總指揮吳豔華說,嫦娥五號任務創造了五項「中國首次」,一是在地外天體的採樣與封裝;二是地外天體上的點火起飛、精準入軌;三是月球軌道無人交會對接和樣品轉移;四是攜帶月球樣品以近第二宇宙速度再入返回;五是建立我國月球樣品的存儲、分析和研究系統。

    「此次任務的成功實施,是我國航天事業發展中裡程碑式的新跨越。」吳豔華說,標誌著我國具備了地月往返的能力,實現了「繞、落、回」三步走規劃完美收官,為我國未來月球與行星探測奠定了堅實基礎。

    據介紹,以嫦娥五號任務圓滿成功為起點,我國探月工程四期和行星探測工程將接續實施。目前,首次火星探測任務「天問一號」正在奔火的徵程;嫦娥六號、七號、八號,小行星探測、火星取樣返回、木星系探測等工程任務也將按計劃陸續實施。

    多項創新支撐   帶動我國航天科技整體發展

    國家航天局探月工程三期總設計師胡浩說,作為探月工程三期的嫦娥五號任務,和前期任務比,技術跨度是比較大的。

    新研製的3000牛的發動機在到達月球制動和從月面起飛時表現良好;基於視覺的月面採樣區快速分析,以及採樣、放樣、裝罐、放罐過程的快速定位,為機械臂快速調整提供支持;對飛行軌道、飛行程序等進行快速設計,支撐任務中可能遇到的天上或者地面的應急情況……

    「作為國家重大科技專項,自主創新是我們的目標,也是我們的主旨。」胡浩說,我們設計了整個一套工程體系,建立了深空測控網,使我們深空測控能夠達到全球布局,支撐整個任務的完成。從某種意義上來講,探月工程系統地帶動了我國航天科技的整體發展。

    44年來再獲月球樣品   部分樣品將存儲在韶山

    伴隨著嫦娥五號任務圓滿成功,人類44年以來再次獲得月球樣品,此次月球樣品的研究備受關注。

    中國科學院國家天文臺研究員、探月工程三期副總設計師李春來介紹,嫦娥五號的採樣點選擇了風暴洋東北角的玄武巖區域,這是全新的採樣區域,全新的樣品研究,對月球表面的風化作用、火山作用和區域地質背景、區域地質演化方面應該能作出很多科研貢獻。

    「絕大部分樣品會用於科學研究,我們會在實驗室進行長期的、系統的對月球樣品的研究工作,包括它的結構構造、物理特性、化學成分、同位素組成、礦物特點和地質演化方面,希望能夠深化我們對月球的起源、演化方面的認識。」李春來說。

    月球樣品是人類共同的財富。吳豔華說,後續將依據月球樣品及數據管理辦法,廣泛徵集合作方案,鼓勵國內外更多科學家參與科學研究,力爭獲得更多科學成果。

    「除了位於北京的中科院國家天文臺作為主要存儲地點以外,還將在湖南韶山毛主席的故鄉進行異地災備,他提出的『可上九天攬月』的夙願實現了。」吳豔華說。

     揭秘

    香港理大如何助力

    嫦五月球「挖土」

    12月17日凌晨,嫦娥五號返回器攜帶月球樣品安全著陸。研發月壤表取採樣裝置的香港理工大學(以下簡稱「理大」)科研團隊向新華社揭秘,他們如何助力嫦娥五號「挖土」成功。

    從月球「挖土」,並將月壤樣本帶回,是嫦娥五號的重要任務。理大介紹,嫦娥五號「挖土」方式包括鑽具鑽取和機械臂表取,理大科研團隊承擔的是表取採樣系統,利用機械臂在月面進行多點採樣。

    項目主導人、理大工業及系統工程學系講座教授兼副系主任容啟亮介紹,理大研發的表取採樣執行裝置附著在嫦娥五號的著陸器上,整套裝置由超過400件工件組合而成,包括採樣器甲、採樣器乙、初級封裝裝置和近攝相機。採樣器甲和採樣器乙分別用來挖取鬆散和黏性的月球土壤,初級封裝裝置是表取樣本的暫存器,近攝相機則發揮識別樣本和視像導航等作用。

    容啟亮說,表取採樣裝置的研發過程異常艱辛。「深空探測充滿不確定性,比如探測器會著陸在什麼樣的月面地形?採樣裝置提取樣本時的光照是怎樣的……不確定性有很多,所以我們得反覆試驗,模擬可能出現的情況。」

    容啟亮團隊的實驗室裡放著1:1的嫦娥五號著陸器和上升器模型。在這個約400平方米的實驗室內,容啟亮率領團隊20多名科研人員做了逾千次模擬實驗。■據新華社

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