原標題:從嫦娥一號到嫦娥5T:精彩紛呈的月宮故事
我國探月工程實施近20年來,都經歷了哪些歷程?讓我們一同回顧。
嫦娥一號
樹立中國航天第三個裡程碑
1994年,我國科學家開始進行探月活動必要性和可行性研究。2000年11月22日,中國政府首次公布了航天白皮書——《中國的航天》,明確了近期發展目標,包括「開展以月球探測為主的深空探測的預先研究」。
2001年,由孫家棟院士牽頭,國防科工委組織中國科學院、航天科技集團、總裝備部等單位正式啟動月球探測工程的相關論證工作。中國航天科技集團五院科研人員歷時兩年多,設計出結合了東方紅三號衛星平臺與中國資源衛星特點,又具備多項新技術的嫦娥一號衛星方案,並順利完成了奔月、探月的關鍵技術攻關。
2004年1月23日,我國月球探測工程全面啟動。作為「繞、落、回」三步走的第一步,首期繞月工程就是研製和發射探月衛星嫦娥一號。
在葉培建院士的帶領下,航天科技集團五院平均年齡只有30多歲的「嫦娥」研製團隊,針對月球探測衛星的新特點,短短3年先後攻克了軌道設計、月食問題等一系列技術難題。
2007年10月24日,嫦娥一號衛星成功發射;2008年11月12日,發布嫦娥一號拍攝的全月球影像圖;2009年3月1日,嫦娥一號衛星按預定計劃受控撞月,為探月工程一期——「繞月探測」任務畫上了一個圓滿的句號。我國首次月球探測工程的成功,是繼人造地球衛星、載人航天飛行取得成功之後我國航天事業發展的又一座裡程碑,實現了中華民族的千年奔月夢想,開啟了中國人走向深空探索宇宙奧秘的時代,標誌著我國已經進入世界具有深空探測能力的國家行列。
嫦娥二號
小行星探測的先遣兵
作為探月工程二期先導星,嫦娥二號衛星試驗了探月工程二期部分關鍵技術。
2010年10月1日,嫦娥二號發射成功,衛星軌道設計、導航控制、熱控、X波段測控、微小相機視頻成像等各技術驗證項目,均按程序飛行並次次成功。
2011年4月1日,在半年設計壽命周期,嫦娥二號全面實現了6大工程目標和4項科學探測任務,獲取了一批重要科學數據。
2012年4月,嫦娥二號圓滿完成在日—地拉格朗日L2點一個完整周期的飛行探測,成功繞飛L2點,進入轉移軌道飛行。
2012年12月13日,嫦娥二號與國際編號為4179的圖塔蒂斯小行星由遠及近「擦肩而過」,最近交會距離不到1公裡,首次實現了我國對小行星的飛躍探測,成為我國第一個行星際探測器。而後,嫦娥二號飛至1億公裡以外,對我國深空探測能力進行了驗證。
嫦娥三號
成功實現落月夢想
與嫦娥一號、二號相比,嫦娥三號探測器的技術跨度大、設計約束多, 結構也更為複雜,新技術、新產品達到80%。
2008年3月,探月工程二期立項。航天科技集團五院只有平均30歲出頭的年輕隊伍突破了著陸減速、著陸段的自主導航控制、著陸衝擊緩衝、月面熱控保障、月面移動、月面巡視過程的自主導航與遙操作控制等六大方面關鍵技術。
2013年12月2日,嫦娥三號探測器由長徵三號乙運載火箭送入太空,當月14日成功軟著陸於月球雨海西北部,實現我國太空飛行器首次地外天體軟著陸,15日完成著陸器巡視器分離,並陸續開展了「觀天、看地、測月」的科學探測和其它預定任務。其拍攝的月面照片是人類時隔40多年首獲最清晰月面照片,其中包含大量科學信息,照片和數據向全球免費開放共享。
嫦娥5T
嫦娥五號的「探路先鋒」
2014年11月1日清晨,為嫦娥五號探路的再入返回飛行試驗器「嫦娥5T」按既定方案平安著陸。
在探月工程三期採樣返回任務中,最終將攜帶樣品返回地球的返回器對任務的成敗至關重要,我國此前尚沒有地球軌道以外的太空飛行器完成過再入大氣層的返回、著陸與回收經歷。
針對高速返回技術根本無法在地面進行模擬的情況,科研人員提出了「先行開展一次飛行試驗,驗證高速再入返回飛行的可行性」的思路,飛行試驗器孕育而生,擔當起嫦娥五號「探路先鋒」的重任。
月球返回器的返回再入與近地太空飛行器返回再入相比,具有再入速度高、航程長、熱環境複雜等特點,給返回器的氣動外形與熱防護設計、再入制導、導航與控制(GNC)、安全回收與著陸提出了很大的挑戰。
科研團隊突破了軌道設計和控制技術、氣動技術、熱防護技術、再入GNC 技術、異構式環路熱管技術、輕小型化設備技術、軌道設計和控制技術等關鍵技術,實現了中國太空飛行器首次以第二宇宙速度返回地球,為確保嫦娥五號任務順利實施和探月工程持續推進奠定了堅實基礎。
(責編:鮑聰穎、高星)