圖片來源:中國探月工程官方微信
明月幾時有,把酒問青天。
從古至今,38萬公裡之外的月球承載了國人太多的想像力與好奇心。2020年11月24日4時30分,「嫦娥五號」 搭乘長徵五號遙五火箭從海南文昌發射場升空。
30日,據中國探月工程官方消息,經過兩次制動,「嫦娥五號」探測器已實現組合體成功分離,將擇機實施月面軟著陸。
「嫦娥五號」任務仍在進行中。此上九天,「嫦娥五號」不僅要登陸月球,還要採集約2000克月球樣品送回。如果順利,中國將成功實現探月工程「繞、落、回」三步走戰略的最後一步,我國也有望成為繼美國、前蘇聯之後,第三個實現月球採樣返回的國家。
探月,這項工程我們幹得有多漂亮?
「嫦娥五號」探測器示意圖 圖片來源:中國探月工程官方微信
「四件套」缺一不可
「嫦娥五號」將送樣返回
「嫦娥五號」探測器是承載此次任務的主要設備。中國探月工程官方劇透,它自上而下由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成,總質量約8200kg,在我國太空飛行器發射史上,也是位數前列的「大塊頭」。
「嫦娥五號」任務是我國航天領域迄今最複雜、難度最大的任務之一。在操作層面,這項任務需要完成兩次發射、兩次著陸、一次月軌交會對接,以及繞月、落月、返回等任務,「四件套」缺一不可。
「嫦娥五號」的「座騎」也很有看點,是塊頭大,力氣也大的長徵五號火箭。「胖五」箭體長度近60米,起飛重量超800噸,可直接將超過8噸的「嫦娥五號」送入地月轉移軌道。
任務自發射到返回全過程持續約23天。簡單而言,「胖五」 首先把「嫦娥五號」探測器送入月地轉移軌道,讓「四件套」一起飛往月球。達到月球軌道後,四件套分兩頭行動:著陸器、上升器登陸月球採樣,環繞器則帶著返回器在環月軌道待命。
採樣過程中,著陸器通過兩種方式採集月球樣品,鑽孔採樣將鑽進月面以下2米深的地方採集巖芯樣品,機械臂採樣則鏟取採集月球表面土壤樣品。
採樣後,上升器將帶著樣品從月球表面起飛,和環繞器碰頭,將樣品轉移至返回艙。隨後,環繞器將帶著裝有樣品的返回艙一起,輕裝上路,最終返回地球表面。
千百年來,對中國人來說,登月只是一個暢想。如今,「嫦娥五號」讓中國人有了更多仰望星空的能力,夢想正在照進現實。
我國探月工程三步走 圖片來源:中國探月工程官方微信
我國探月工程三步走
創造出哪些「中國首次」?
「嫦娥五號」的突破並非一蹴而就。
20年前,《中國的航天》白皮書出臺,其中那句「開展以月球探測為主的深空探測的預先研究」正式向世界披露:中國,要探月了。
經過3年多研究論證,2004年的大年初二,中國探月工程第一期正式啟動。中國探月工程正式立項實施,確定了「繞、落、回」三步走戰略規劃。
對於許多普通中國人而言,月球的確很遙遠。「嫦娥奔月」的神話流傳了數千年,但是直到13年前,中國才拉開了將「嫦娥」探測器送上太空的序幕。
2007年,「嫦娥一號」開啟了中國深空探測新領域,獲取了世界上最完整的一幅全月圖。
2010年,「嫦娥二號」首次實現我國對小行星的飛躍探測。
2013年,「嫦娥三號」的「玉兔號」月球車,在月球表面留下新車轍。「嫦娥三號」也成為世界上在月面工作時間最長的太空飛行器。
2018年,「嫦娥四號」首次實現探測器著陸在月球背面。
一步步踏實的進程中,中國已圓滿完成「繞、落、回」三步走戰略的前兩步,「嫦娥五號」便是最後一步。
如果進展順利,10多天後,「嫦娥五號」探測器將把約2000克的月壤「打包」帶回地球,創造出5個「中國首次」:一是地外天體的採樣與封裝,二是地外天體的起飛,三是月球軌道交會對接,四是攜帶樣品高速地球再入,五是樣品的存儲、分析和研究。
過去多年的智慧和汗水,都成為了今日的寶貴經驗和堅實基礎。我們期盼著,「嫦娥五號」順利歸來。
「嫦娥五號」探測器將擇機實施月面軟著陸 圖片來源:中國探月工程官方微信
探月彰顯航天實力
為人類探索宇宙做貢獻
「第一個飛向月球的,是中國傳說中的美女嫦娥。第一個踏上月球的,卻是一個美國男人。」32年前,「登月第一人」美國太空人阿姆斯特朗在應邀訪問中國的歡迎儀式上,用美式幽默談笑。
阿姆斯特朗的自信,源於其身後強大的航天科技力量,而航天技術則是衡量一個國家綜合實力的重要指標。
相比於美俄,雖然我國現代航天事業起步較晚,但近年來,中國航天成功實施的一系列任務,向全世界有力證明了中國的能力與實力。尤其是近年來,除了「嫦娥五號」奔向月球之外,我國「北鬥三號」全球衛星導航系統已正式開通,我國首次火星探測任務「天問一號」探測器已飛赴火星,中國空間站——「天宮」也已穩步在建……
就探月而言,月球採樣返回的技術難度巨大,迄今為止只有美國和前蘇聯曾實現。而人類最近一次月球採樣是前蘇聯44年前實現的。如果「嫦娥五號」任務成功,中國將成為人類第三個實現月球採樣返回的國家。
同時,「嫦娥五號」的意義不僅在於彰顯中國航天的實力,更將對人類認識太空,甚至尋找地外生存空間做出貢獻。
「嫦娥五號」的著陸地點為月球正面西北部的呂姆克山脈。國際頂級學術期刊《自然》雜誌11月5日刊文認為,「嫦娥五號」計劃帶回的樣本可以填補科學家對月球火山活動理解上的一個重要空白。
中國科學院國家天文臺研究員鄭永春接受採訪時曾表示,對月壤的研究,不僅涉及月球本身,還能獲得太陽系空間物質和能量的重要信息,可以為了解太陽活動歷史等提供必要的信息。同時,可為月球資源開發利用、月球基地的選址等提供重要科學依據。
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