眾所周知,美國是世界科技的頭號強國,自阿波羅號飛船登陸月球以後,美國的探月工作一直在持續地做著,而且不僅探索月球,美國的探測器還飛向了火星、木星和土星,甚至還向宇宙的深處飛去!
美國的通過探月,也取得了不小的成績,不僅是登月成功,而且還帶回了不少的月球上的巖石和土壤,這些能為研究月球帶來不小的價值。美國先後有6次成功載人登月,一共帶回了近382公斤的月球巖石和土壤,成為了世界探月的先鋒。
中國在航天方面也取得了巨大的成就,不僅在17年前就實現了宇宙飛船載人升空,而且玉兔一號也成功登月,並且實現了一系列的月球研究,而且據傳我國馬上要發射月球採樣器——嫦娥五號,那麼它會在哪裡著陸呢?未來又會帶回來多少的巖石或者土壤「回家」呢?帶著這樣的疑問,就來繼續今天的文章吧!
在談到嫦娥五號的時候,我們來回顧一下嫦娥四號,相信大家今天依然對嫦娥四號的發射和登陸記憶猶新,2019年元月30日嫦娥四號成功地登上了月球,而這次的登陸與往常不一樣,選擇的登陸地點是在月球的背面,這是一個難度很大的動作,因為這裡之前都沒有被任何探測器執行過登陸任務,可以說是探月登錄器首次月球背面的著陸,這樣的登陸與在正面的登陸不同的是必須有一顆中繼衛星來滿足信號傳輸的需求。
嫦娥四號的登陸點是背面艾肯盆地、馮卡門撞擊坑,為什麼說難度大呢?我們可以來了解一下,我們都知道,信號波的傳輸是直線傳播的,特別是在背面登陸的時候,登錄器在月球的背面則會被月球擋住信號,想保證正常的登陸控制,就必須保證正常的通信,也就是上圖所示的地月系拉格朗日L2點上通信必須有保障!而且在這個馮卡門撞擊坑登陸,其獲取的信息也讓整個探月科學界有意想不到的收穫!
嫦娥系列執行的都是「繞落回」任務
有人講嫦娥四號其實就是一個備份,這個也不盡然,有時候備份比原品執行得更精彩,特別是嫦娥四號的月球背面的登陸就是很好的證明。而且美國「旅行者1號」和「旅行者2號」也是一樣,作為備份的「旅行者1號」因為軌道設計的不同,最終還比「旅行者2號」早到土星。當然,嫦娥一二三四號最多只是軌道設計的不同,其實分別執行的都是「繞落回」的動作,可以這麼理解,一號和二號是「繞」,三號和四號是「落」,即將發射的五號則是「回」!
嫦娥二號實拍的小行星圖塔蒂斯
在一號和二號繞行的過程中,收集到了不少的數據,某種程度上解決了對月球了解的盲區,也為三號和四號的登陸做好很好的準備。我們都知道,嫦娥三號在虹灣地區登陸後,釋放出了中國的首個月球車——玉兔一號,玉兔一號在月球上工作了3年,也是不負眾望地傳回了不少的有價值的影像資料。
因為嫦娥三號發射的成功,本來嫦娥四號要進博物館進行收藏的,但是在科學家的反覆研究後,還是做出了決定,嫦娥四號要被發射,而且是「反其道而行之」,去月球背面看看從來沒有被探測過的地方。登陸後的嫦娥四號,到目前還在持續地工作,為中國科學家了解月球做了不小的補充內容!
嫦娥五號將執行「回」的任務
前面講到了一二三四號嫦娥探測器執行的是「繞」和「落」的任務,其實最為艱巨的還是嫦娥五號,因為它要執行的是「回」的任務!因此,無論是技術上還是設計上,嫦娥五號和前面的四位「姐姐」的造型肯定有所區別,甚至還是大有不同!
嫦娥五號的結構
因為要「回家」,因此嫦娥五號的設計裡面還多了幾個部分,一個是上升器,一個是返回器,還有一個是軌道器。而前面的三號和四號是「常住」月球的,不需要回來,所以只有一個著陸器就完事了!因此,嫦娥五號比嫦娥三號和四號多了3個關鍵的部位!
嫦娥三號和四號結構一致
本來四號就是作為三號的一個備份,所以其結構基本相同。而五號執行的任務不一樣,所以需要攜帶一些設備,包括著陸相機、全景相機,還有各種分析礦物質、土壤、溫度等等的分析儀器,嫦娥五號需要回來,還不能空著「手」回來,所以需要攜帶者取樣的設備,包括挖掘臂、收納器等等。
嫦娥五號的這次月球之旅將帶回地球一些月球上的土壤或者是巖石,但是嫦娥五號的著陸點是在哪裡呢?根據中國的航天科研的習慣來看,在做下一步工作的時候,前面都會有不少的試驗,就像嫦娥一號和二號就是為嫦娥三號和四號做研究的,而嫦娥三號和四號則是為嫦娥五號的登陸做鋪墊。
嫦娥三號是在虹灣地區登陸,嫦娥四號是在馮卡門撞擊坑登陸,那麼嫦娥五號會在這兩個登陸點中的一個做選擇嗎?其實不是,嫦娥五號的著陸點會選擇在月球風暴洋北部的呂姆克火山附近,這裡是一座龐大的山脈,其底部直徑約70公裡,最大的高度約1100米!
根據早期的月球探測,發現了嫦娥五號即將登陸地方有大大小小的山丘,據研究,這些月球都是原來的火山噴發形成的,地形和地貌非常的奇特,選擇這裡登陸的意義就是能帶回月球內部構造的相關的信息!
嫦娥五號的登陸點
這裡只是一個登陸點,當然還有詳細的登陸點,還有待官方信息的最終確認!
登陸備選地點詳圖
嫦娥五號是在到達月球附近就直接著陸嗎?顯然不是的,它要在指定的軌道上進行一系列的調整後,選擇了合適的點後才能完成登陸動作,而登陸的時候上升器和著陸器穩穩地登陸在月球之上,在完成相關採樣後,嫦娥五號就要離開月球,這個時候上升器就會在著陸器上完成點火發射,進入指定的環月軌道後,就完成了第一步的返回動作。
嫦娥五號在以1.68公裡每秒的速度在月球上上升後,就進入到了環月軌道,而在軌道上就有軌道器和返回器正在等著嫦娥五號的凱旋。它們在環月軌道上完成對接和樣本的轉移後,軌道器和返回器就會與嫦娥五號進行分離,軌道器和返回器在經過幾次變軌後,最終離開月球軌道而進入預定的地球返回軌道!
嫦娥五號的返回之路就是沿著當年發射T1飛行器的路線「回家」,最後在內蒙古烏蘭察布市四子王旗紅格爾蘇木活福灘鄉境內著陸,從而完成其月球探測之旅!
當然,中國的航天科研成績在世界上是有目共睹的,而且T1飛行器的成功回收也就標誌著我國成為了繼前蘇聯和美國之後,第三個掌握了太空飛行器從月球軌道返回地球技術的國家。這也不得不給我國的航天科工人員點讚和致敬!
相信很多網友和我的心情是一樣的,每當我國有這重大的科研航天發射的時候,心情都是非常的激動,恨不得能馬上看到發射的場景和成功的聲音!然而嫦娥五號不會讓國人等太久的時間,預計將在2020年11月24日在海南文昌發射升空,根據相關的計劃顯示,如果各方面順利的話,中國的首份月球樣本將於12月份被帶回!千年前的「嫦娥奔月」,是祖先們對月球探索的夢想,如今我們的科研人員能讓太空飛行器往返在地月之間,也將滿足了我們祖先的願望,未來我們還會有太空人親自到月球上走一走,感受一下月球真實的環境!去看看月寒宮還在不在,吳剛砍的那棵桂樹有沒有倒下?
不過,在此前美國NASA拉著澳大利亞、加拿大、義大利、日本、盧森堡、阿拉伯聯合大公國和英國等7個國家一起籤訂了《阿爾忒彌斯協定》,這項國際協議圍繞著NASA在未來十年內的登月與月球空間站計劃,與其盟友進行合作,同時民間航天公司也在美國外交政策方面發揮巨大的作用,將在未來的月球基地周圍確立安全區,以阻止臨近的競爭國家、公司的破壞幹擾行為。就在這個協議餘溫尚存的時候,中國宣布了即將發射嫦娥五號進行採樣返回的決定,是不是在以實力打了美國等國新協議的臉呢?
這種協議籤訂的意義是什麼呢?啥年代了,用得著玩太空壟斷嗎?中國的一系列登月和登火星計劃正在穩穩地進行了,那個時候的美國及盟國可別怪中國沒有等等他們哦!
在此,依然要向中國的航天科工人員致敬!你們是共和國的脊梁!