嫦娥五號成功發射!未來10年中國將在月球南極建立科研站

2020-11-25 騰訊網

數碼愛好者訊 11月24日4時30分，中國長徵五號遙五運載火箭搭載探月工程嫦娥五號探測器在文昌航天發射場成功發射，火箭飛行約2200秒後，順利將探測器送入預定軌道。這次發射正式開啟中國首次地外天體採樣返回之旅。

據悉，嫦娥五號探測器將首次實現從月球的採樣返回，把月壤或月巖等寶貴樣品帶回地球，有望為中國探月工程重大科技專項「繞、落、回」三步走發展戰略畫上一個圓滿的句號。

探月工程嫦娥五號任務是中國探月工程第六次任務，中國自2004年正式實施探月工程以來，歷經十六載，成功完成嫦娥一號、二號、三號和四號任務以及嫦娥五號高速再入返回飛行試驗，實現了「五戰五捷」。

嫦娥工程共規劃為三期，簡稱「繞、落、回」，也就是繞月探測、月面探測、月球自動採樣返回。

繞 ：2004年～2007年（一期）研製和發射我國首顆月球探測衛星，實施繞月探測。

落：2013年前後（二期）進行首次月球軟著陸和自動巡視勘測。

回：2020年前（三期）進行首次月球樣品自動取樣返回探測。

據悉，嫦娥五號按計劃將著陸在月球風暴洋北部區域，採集月壤和月巖樣品返回地球，進而開展系統、長期的實驗室分析研究，分析月壤的結構、物理特性、物質組成，深化月球成因和演化歷史的研究。這將是44年來，人類首次帶回遙遠月球的月面樣本。

和「姐姐」們相比，「五妹」的結構複雜得多，足有4個主要部件：上升器、著陸器、再入器和軌道器，而嫦娥一號與嫦娥二號僅是一個軌道器，嫦娥三號與嫦娥四號也只有一個著陸器和一個巡視器。

圖片來源：中國探月與深空探測網

從任務操作來看，「嫦娥五號」探月飛行可用「2+2+2+1」概括。即兩次發射：地面發射與月面發射；兩次著陸：月面著陸與地球著陸；兩次封裝：月面封裝與月軌封裝；還有一次交會對接：月軌對接。

圖片來源：中國探月與深空探測網

能否將來自月球的「紀念品」順利帶回地球，是「五妹」此次奔月之旅成功與否的關鍵。

落月後，探測器將在月面工作2天，通過機械臂表取和鑽具鑽取兩種方式，計劃採集月球樣品約2千克。此次實施的嫦娥五號任務，創造了多個「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，五是樣品的儲存、分析和研究。

此次任務中，為了防止返回艙被地球大氣層燃燒掉，採用了『打水漂』方式，當返回艙下降到大氣層彈道一半的時候，就不再下降，讓它跳出大氣層，再下降。就像小孩兒在水面上用石頭打一個水漂，把石頭砸進去，再冒出來，再落下去，如此返回艙的速度就會變慢。這樣的話，就可以利用降落傘讓它安全降落。

此外，「挖土」之後的兩次「打包」也是一大挑戰。嫦娥五號機械臂在採集月壤樣本之後，將之通過一系列方式送入上升器中，予以第一次封裝，防止在離開月球的過程中出現損耗。第二次封裝則是上升器的月壤轉移到再入器中，來保護月壤樣品不受再入時惡劣環境的影響。在完全無人操作的情況下，如何做到「嚴絲合縫」對「五妹」而言難度不小。

而這次任務中的月球軌道交會對接，在38 萬公裡外的月球軌道上進行無人交會對接，不僅在中國尚屬首次，也是人類航天史上的第一次。專家介紹，交會對接對於控制精度要求很高，兩個太空飛行器的相對位置誤差不能超過5釐米。而此次交會對接的上升器與軌返組合體重量差異很大，上升器重量約為三四百公斤，軌返組合體則將近2000公斤。這樣一來就不能採用一定速度的碰撞式對接，而要在兩個太空飛行器相對速度為零的狀態下進行對接，這就對太空飛行器的姿態、控制等提出了更高要求。

8200公斤、4器，中國最重的航天探測器

除嫦娥五號任務外，中國還在部署探月工程四期計劃，在月球南極地區開展嫦娥六號採樣返回、嫦娥七號極區綜合勘察、嫦娥八號月球科研站關鍵技術驗證等任務，終將形成長時段、複雜環境下的月球探測能力。中國的太空探索起步於月球，正向著太陽系的辰大海挺近……

2019年，中國探月工程總設計師、中國工程院院士吳偉仁透露，未來10年中國將在月球南極建立國際月球科研站，在那之前，會在2022年或2023年做些實驗。

至於萬眾矚目的載人登月，吳偉仁表示，也將在未來10年左右實現。

而此次嫦娥五號就為載人登月驗證了技術。

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