嫦娥五號,怎樣實現航天史上的「首次」?

2020-12-05 中國青年網

12月3日晚,嫦娥五號成功完成「地外天體起飛」,踏上回家的旅途。「挖土」「打包」「起飛」……「帶貨」回歸的「嫦娥姐姐」還要經歷怎樣的旅程?從月球帶回來的寶貝,又有怎樣的價值?《新聞1+1》連線嫦娥五號任務新聞發言人、國家航天局探月與航天工程中心副主任裴照宇,共同關注:嫦娥五號,怎樣實現航天史上的「首次」?

起飛後23個小時過去了,上升器目前處於一個什麼樣的狀態?

裴照宇: 上升器昨天實現月面起飛之後,進入到預定的軌道,到現在為止我們對它做的主要工作是進行兩次遠程導引控制,其目的是其於瞄準與軌道豈交會時的預定時間,目標位置和速度,這是兩次遠程導引,我們還需要進行兩次遠程導引才能達到剛才所說的預定時間,預定目標和預定速度,之後將轉入到由軌道器實施的自主控制階段,目前上升器與軌道器處在同一個平面內飛行,其軌道高度低於軌道器,處在軌道器的後下方,現在各設備均工作正常。

為什麼要選擇這樣一個時間點?

裴照宇: 我們選擇起飛時刻,主要考慮的是起飛後,要進入到預定的軌道,與軌道器的軌道在同一個平面內,就是說要軌道共面,這是為了後續交會對接提出的要求,另一個因素是如果偏離了起飛時刻,就需要上升器攜帶推進劑,來完成對起飛偏離的修正,這就要取決於上升器賦予推進器多少了,所以起飛時刻是工程的需要,而不是人為設置。

我國第一次地外天體起飛的突破性意義在哪?

裴照宇: 一是從本次任務來說,它完成返回地球的第一步,也就是回家的第一步,是任務成功的必要基礎。第二,從未來的小行星,火星採樣返回任務來說,通過它進行了技術的實驗,另外人們說月球是通往深空的中轉站,地月系是太陽系的實驗場,也為未來積累了技術。

此次任務難在什麼地方,最難在哪?

裴照宇: 這一次月面起飛,它不同於我們地球上的火箭發射,主要是從姿態和時間上來說。因為在地球上,我們可以把火箭擺在預先的姿態位置和瞄準的方向上,而在月面上起飛,我們只能根據著陸時的姿態來確定起飛時的姿態和方位。第二是從時間來看,起飛要為後續的交會對接做準備,所以它起飛時刻也要求很嚴,相當於地球上的零窗口起飛。

嫦娥五號在月面上有一個取土的過程,它不僅是月表取土,還要鑽進去取土,為什麼要這兩者要結合起來這麼做?

裴照宇: 當時決定採用兩種方式進行樣品採集,主要是兩個目的,一個是為了提高採樣可靠性,萬一一種方式不可用還有另一種方式來採樣,這樣採樣的可靠性就得到大大的提高。第二個考慮是可以增加樣品的多樣性,我們採用表面採取和鑽取兩種方式,可以獲得更加多樣的樣品,也可以通過鑽取的方式,來保留月亮地層的信息,這樣科學價值也就更大了。

如果一切順利,「月壤」對我們的意義是什麼?

裴照宇: 這次取樣從樣品的角度來看,與以前美國和蘇聯獲得的樣品主要不同是著陸區域的不同。因為不同的採樣點的物質成分、地層結構可能是不同的,通過研究這些樣品,我們可以反演出這一區域的形成過程,進而對月球成因和演化歷程的科學認知。

12月6日即將進行的無人交會對接,任務關鍵點和難點是什麼?

裴照宇: 無人交會對接有三個關鍵詞,一是交會,它是指兩個飛行器在預定的時間,同時到達某個位置,實現軌道的相交。二是對接,是指兩個飛行器連結成一個整體。三是無人,是指採用地面遠程控制加飛行器自主控制的方式實現交會對接。交會對接的目的是為了實現樣品容器轉移到返回器之中,它是由兩個步驟來完成的,第一個步驟是交會,為了保證順利的交會,從火箭發射入軌之後,我們的軌道計算、軌道控制一直將交會對接的條件作為強約束,每一次的軌道控制,都考慮到了交會對接的要求,我們對軌道器進行了四次調項測試,使它處於交會對接的軌道上。又根據著陸的情況,對上升器的起飛、入軌進行了精確控制,上升器起飛入軌後又根據入軌情況實施四次遠程導引,使它進入到軌道器前方的預定位置。在軌道器發射上升器之後,就要轉入軌道器自主控制的階段,由軌道器跟蹤並逐步的接近上升器,完成交會的目標,在自主控制的階段,我們採用了微波、雷射、成像等多種距離測量方位測量速度測量的手段和控制技術,來保證交會的準確科考。在交會之後要進行對接,我們採用了抱爪式對接機構和弱鑽機的對接方式,用軌道器對接三個抱爪,分別去抓住上升器上面的三個對接杆,然後抓緊抱攏,使兩器緊緊連接在一起,這樣的對接方式,可以避免對撞時將上升器推開,這與我國已經採用的對撞式撞接是不同的。

裴主任表示對於這次交會對接十分有信心。在任務實施過程中,還會密切跟蹤太空飛行器的狀態,對軌道反覆進行精確的計算,設計控制的參數,使得每一次控制都是精準的。

(來源:央視新聞客戶端)

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