近日,嫦娥五號成功飛天,要去月球「挖土」,國人為之振奮,世界為之震撼!
嫦娥五號是迄今為止我國最為複雜的航天探測器,說起來是去「挖土」,其實任務非常繁重。
完整包含了「繞、落、回」三個環節,有航天專家稱,嫦娥五號一系列任務的某些環節,難度甚至超過了正在奔赴火星的「天問一號」,幾乎動用了中國航天所有的高科技。
嫦娥五號任務其實可以看做是一次小型的阿波羅登月,如果能獲得成功,將為後續中國載人登月進行技術驗證,收集重要的信息。
50年前,美國阿波羅11號飛船成功登陸月球,當阿姆斯特朗在月球上踏出第一腳印時,很多美國版的「嫦娥」已捷足先登,為首次載人登月立下汗馬功勞。
這些美國「嫦娥」裡面,比較著名的就是勘測者系列,其中還有一段月球尋親的故事。
1969年12月14日,美國東部時間11點22分,著名的巨無霸土星5號火箭從甘迺迪航天中心再次起飛,乘客正是阿波羅12號飛船。
當時天空正飄著雨,火箭成功起飛後,飛船裡的指令長康拉德顯得特別興奮,他們此次去月球,除了預定的科考任務之外,還有一項與阿波羅11號不同的任務,就是去月亮上尋親,尋找美國版「嫦娥」,勘測者3號。
勘測者3號具體是做什麼的?
在正式實施阿波羅登月計劃之前,美國科學家為了摸清月球地表的特徵,前前後後總共發射了3個系列總共21個探測器。
最初的「徘徊者」系列探測器,主要是環繞月球飛行,並不登陸。拍攝了大量月球照片。這些照片比天文望遠鏡看到的清晰多了,據說清晰度要高2000倍!
但僅僅有照片還是不夠的,如果要載人登月,肯定要掌握月球表面土壤的構造,幫助科學家澄清一些難點,比如月壤是硬還是軟,能否承受住飛船的重量?月表塵土厚不厚,會不會把飛船淹沒?月球上能開車,輪胎要怎樣設計?等等,這些都是很關鍵的問題。
於是,勘測者系列探測器就登場了。很顯然,它們必須在月球上著陸。
一方面是驗證月球軟著陸技術,為後續的載人飛船著陸做準備。
另一方面,這些探測器也需要收集月球的巖石土壤,並進行相關的化學試驗,為阿波羅飛船設計提供數據支持。
有些工作可能與嫦娥五號類似,但勘測者並不需要返回,不用帶土壤回地球,相比之下,任務會簡單很多。
即便如此,勘測者仍然要攜帶大量的科學儀器以及攝像機、雷達、溫度傳感器、電池等輔助設備。
我們知道,火星上有一定的空氣,可以使用傘降輔助落地。但月球上沒有空氣,降落傘是沒法用的,軟著陸只能用小火箭發動機進行反推減速。
勘測者的主發動機在距離月表70-80公裡的高空時,會點火,把探測器的速度降低95%,到了距月表10公裡處,主發動機拋棄,啟動3臺微調發動機,直至平穩落地。
整個降落過程其實風險很高。勘測者3號軟著陸時,就發生了意外。
探測器的高度信號突然丟失,未能及時判斷高度,導致微調發動機沒有及時關閉。
就是說,勘測者落地後還在噴火,如果傾斜歪到,整個任務可能就前功盡棄。
還好,最後勘測者3號只是連續跳躍了幾次,穩定下來。
前面說到,阿波羅12號指令長康拉德,還帶了一項特殊任務,就是尋找勘測者3號這位有功之臣。
因為勘測者3號除了正常的科考任務之外,還為後面阿波羅12登陸找到登陸點。
當阿波羅12號飛過數十萬公裡之遙,快要接近地表時,康拉德看到了勘測者3號。
阿波羅12號最終降落地點,距離勘測者3號,僅僅不到200米的距離,真可謂是「他鄉遇故知」。
康拉德等人出艙後拜訪了勘測者3號,發現它已經大變樣,全身被烤成褐色,藍色的太陽能電池板也變成了黑色。畢竟月球上的溫差大,陽光照射非常強烈。
之後,阿波羅12號還帶回了勘測者3號部分部件。
沒有勘測者3號等探測器的幫助,阿波羅任務很難實現。我國的「嫦娥」系列探測器,這些年也在做同樣的工作,幫助科學家更加了解月球。
相比勘測者3號,嫦娥五號的任務更加複雜,還需要驗證環月軌道對接,返回地球等技術,這些是美國版「嫦娥」們沒有做過的。
嫦娥五號任務如果能圓滿成功,就意味著中國航天將到達新的境界。
預祝嫦娥五號一切順利!