今日凌晨4:35嫦娥5號由長徵5號火箭在海南文昌發射成功,目前已經進入預定軌道。
這次任務現在只能說成功了一小部分,因為這次任務需要執行的操作非常多,最終的目的是將月球上的巖石和土壤帶回地球,接下來還有很多挑戰正等待著嫦娥5號。
雖然月球是離地球最近的天體,平均距離為38萬公裡,但除了自然情況下落在地球上的月球隕石以外,人類從上世紀60年代開始月球任務以來,只有9次任務成功的將月球樣本帶回了地球。
這九次任務分別是NASA的阿波羅計劃,六次載人登月通過人工採集將381公斤的月球樣本帶回地球,還有三次是前蘇聯進行的無人採樣任務,總共將301克樣本帶回了地球。
通過對這些樣本進行分析人類首次確認了月球撞擊說的起源方式,以及更加深刻的了解了月球演化的過程,太陽系的演化過程,也讓人們對月球正面深色月海的形成有了更多的理解。
但是以往9次的採樣任務的採樣地點都集中在月球正面的中緯度地區,地點太過集中就造成了樣本類型單一;
還有通過對以往樣本的分析得出,這些樣本形成的時間都是在30億年以前。在時間上來說也比較單一,畢竟月球的歷史有45億年。
因此我們只有在月球上的更多地區獲得一些形成時間差異較大的樣本,才能對月球的歷史有更多的理解。
而這次嫦娥5號確定的著陸點就完美的解決了以上的問題,這也是為什麼嫦娥5號不扎堆去阿波羅任務地點著陸的原因。
嫦娥5號的著陸點依然在月球正面的深暗色月海,但緯度明顯在高處,具體地點在風暴洋北部的呂姆克山地區,這個位置之前沒有任何探測去達到。
而且科學家估計這個地區的巖石樣本形成的時間非常年輕只有大約13億年的歷史,地點和時間的不同可以讓我們對月球的歷史有更充分的了解。
嫦娥5號
嫦娥5號任務是我國無人探月計劃的收官之作,按照大的計劃來看,我國的探月總體分為三大步:無人探測、載人登月、月球基地。
如果嫦娥5號任務成功取回樣本,那麼就標誌了我國無人探測計劃整體的圓滿成功!
無人探測計劃我國也是一步一個腳印穩紮穩打了十幾年,在嫦娥5號之前,我們發射了1號、2號軌道飛行器繞月飛行,3號、4號月面軟著陸;
這些探測器的發射都是在為了嫦娥5號今天的成功在鋪路,所以說嫦娥5號是我國航天任務中最為複雜、難度最高的一項任務。
而且嫦娥5號還是我國未來載人登月、以及火星取樣返回的藍圖,如果嫦娥5號成功未來這兩項任務都會順利的按照計劃進行。
那麼嫦娥5號難在哪裡?
這次任務是我國航天史上最複雜的一次任務,會完成很多第一次,而且在國際上也具有非常高的難度,從前蘇聯3次只取回310克樣本就能知道,月球採樣的困難;
而且在前蘇聯之後再沒有任何國家完成這項艱巨的任務,因此這次任務的成功,我國將會為未來火星取樣提供先例。
嫦娥5號有四個部分組成軌道器、著陸器、上升器和返回器,總量達到了8噸,以往的嫦娥3號、4號也就3噸多,因此嫦娥5號必須由目前我國有效載荷最大的長徵5號火箭發射;
這枚火箭可以將嫦娥五號直接送往地月轉移軌道,然後火箭末級與探測器分離,嫦娥5號進入環繞月球軌道;
接下來軌道器和返回器(留在月球軌道)與著陸器和上升器(著陸月球表面)分離,著陸器軟著陸以後會在月球上鑽探2米的深度,取樣2公斤的樣本。
然後將樣本封存轉移到上升器,完成以上的操作後,上升器點火與著陸器分離,上升器將樣本帶到月球軌道與停留在月球軌道的軌道器和返回器對接,將樣本轉移到返回器中。
樣本成功轉移以後,上升期就會分離被拋棄,軌道器點火推動返回器進入月地轉移軌道,然後進入繞地軌道,最後返回器與軌道器分離,返回器進入地球大氣層將樣本帶回。
這就是嫦娥5號大致的任務過程,說起來簡單,但做起來非常困難,可以看出這次任務分離的次數非常多、任務的模式也非常多,這些過程如果出現一次失誤整個任務都會失敗。
最為重要的是,這次任務將完成4個第一次,風險非常大:
第一次在另外一個星球上鑽探取樣,並且自動封裝樣品。
第一次在另外一個星球上起飛,進入軌道。
第一次在另外一個星球軌道上進行太空飛行器的交會對接。
第一次返回器將以接近11.2km/s的超高速度返回地球。
可以說這次任務其實就是一次沒有載人的載人登月計劃,如果順利完成,載人登月就是我們啥時候想去的問題了。
預計這次任務的時間為23天,也就是下月我們就能見到40年來首次由中國帶回來的月球巖石。
為此NASA還在其推特對我國的嫦娥5號發射的成功發表了一段話,其主要的目的就是想讓我國分點樣本,分享這次的成果。
原話是這樣的:
通過嫦娥5號,中國開始努力加入美國和前蘇聯獲取月球樣本的行列。我們希望中國與全球科學界分享其數據,以增進我們對月球的了解,就像以往阿波羅計劃和未來的阿爾特彌斯計劃所做的那樣。
不過,NASA一直都是航天項目上禁止與我國進行合作,例如國際空間站就將我國排除在外,不過這並非壞事,這樣更加激烈了我國開始建立自己的空間站。
這次任務所獲得的樣本會保存在中國科學院中國國家天文觀測站,是否會給NASA,這不得而知。