嫦娥五號如何回家,中國還會到哪些天體"挖土"?"嫦娥之父"解答

2021-01-11 人民日報海外網

【環球網軍事/航空報導】攜帶此前採集的月壤樣品的「嫦娥五號」軌道器和返回器組合體目前正在從月球返回地球的途中。待組合體飛行到距離地球5000公裡的高度時，承擔地月往返運輸任務的嫦娥五號軌道器將與返回器分離，返回器將獨自攜帶月壤樣品在內蒙古四子王旗著陸場著陸。就在「嫦娥五號」即將完成首次月球「挖土」任務之際，中國探月工程科學應用首任首席科學家、被譽為「嫦娥之父」的歐陽自遠院士接受了環球網記者的採訪，詳細解讀了中國探月工程的現在與未來。

嫦娥五號返回器如何回到地球？

歐陽自遠院士表示，軌返組合體與上升器分離後，在環月軌道停留幾天，等待月地轉移窗口。在實施月地轉移入射機動後，進入月地轉移軌道。為了確保返回器精準降落至位於內蒙古的指定降落場內，飛行幾天還要進行幾次中途修正，測控與回收系統精確確定返回軌道，並將高精度參數注入軌道器，為後續軌-返分離和再入制導導航提供基準。當達到一定飛行高度時，軌道器在降落場上空釋放出攜帶月球樣品的返回器。

嫦娥五號探測器登陸月球模擬畫面

而這時飛船的速度高達每秒10至12公裡（接近第二宇宙速度），如果讓返回器直接砸入大氣層中，過快的速度會讓返回器燒毀。歐陽自遠院士說：「我們之前做過空間試驗，就是它一砸進來，我們能不能讓它再跳出大氣層，然後再自己落下來，這些都要算得很精確。」

歐陽自遠院士形容，這一過程就像小孩用一塊石頭在水上打了一個水漂，石頭高速砸進水面後又彈起來，再落下時石頭的速度會明顯下降。「我們就是仿照這種辦法，讓返回器在大氣層打了一個水漂，然後再讓它落下來，」歐陽自遠院士說。在返回器距離地面比較近的時候，再打開降落傘緩慢著陸。

對於返回器著陸後月球土壤巖石樣品如何提取，歐陽自遠院士說：「假如月球樣品暴露在地球空氣中，就會受到各種汙染，所以在回收交接後，需要在現場進行封裝，在容器中充滿氮氣，封存後再進行運載。」

嫦娥五號「挖土」地點選址意義非凡

歐陽自遠院士說，「嫦娥五號」著陸器與上升器組合體選擇的著陸區，在風暴洋的西北部，這塊區域距離美國「阿波羅」號系列飛船6次登月採樣的地點以及蘇聯LK飛船3次登月採樣的地點距離都在1000公裡以上。

月球有著45億年的歷史，目前人類對月球歷史的了解在45億年前到30億年前之間，此前人類從月球帶回的土壤巖石也基本都在這一時間段內。此前曾有研究表明，就在風暴洋的西北部區域，可能有比較「年輕」的月巖、月壤。相比目前已知的月球已有40多億年的歷史，這些月巖、月壤的形成時間可能在距今20億年前甚至6億年前，這也是人類目前未曾找到過的月球「最年輕」的月面，這將有助於科學家們了解月球的完整歷史。

歐陽自遠院士說：「『嫦娥五號』的科學目標之一，就是要把這些月巖、月壤拿回來，測量它們的年齡，了解當時的月球環境，延續月球最近的歷史。」

歐陽自遠院士還提到，雖然月球現在已經確實是只剩下一具軀殼，內部已經沒有能量，但是月核能量的消逝是到底是6億年前、10億年前、20億年前還是現在所知的30億年以前，這在科學上需要有一個定論。所以「嫦娥五號」此次任務有著特殊意義，就是要降落在風暴洋的西北部，把「最年輕」的月巖、月壤樣本取回來。

中國還會到哪些天體上「挖土」？

有了「嫦娥五號」月球「挖土」的成功經驗後，我國是否還會登上其他地外天體進行採樣？歐陽自遠院士在接受採訪時說，中國到月球採樣還是第一次，美蘇都曾成功到月球採樣，美國6次載人登月採回了381.7公斤的月球的巖石和土壤，阿波羅11號首次採集了22公斤月巖和月壤。蘇聯的探測器3次登陸月球打鑽取樣，總共取樣0.33公斤，首次月球16號僅採回月球樣品0.101公斤。中國首次月面採樣取回2公斤的樣品，但技術比美蘇登月時要更完善。這些樣品對於科學家們了解月球的歷史相當有幫助。

歐陽自遠院士說：「下一步，我們要到火星上採樣，過程也與月面採樣類似。有了月面採樣的經驗後，對於未來到火星採樣也是很好的借鑑作用。」

歐陽自遠院士接受環球網記者採訪

另外，中國將來還要在對近地小行星2016HO3進行繞飛探測時，在其表面附著採集小行星樣品。

據悉，目前包括美國、日本以及歐洲都在積極開展地外天體採樣工作。歐陽自遠院士表示，我國開展地外天體採樣，對於我們解地外天體的資源情況、環境情況、歷史以及提高技術水平，都是有好處的。

在談到「嫦娥五號」是否會推動我國下一步載人登月的相關工作時，歐陽自遠院士說：「『嫦娥五號』是目前最複雜的一次任務，包括去、落、回三個步驟，如果是載人登月也是一樣，但會帶來更多複雜的問題，要求也更高。『嫦娥五號』為我們載人登月做了一些初步的技術上的試驗。中國現在也在安排做各種論證，也要進一步實現載人登陸月球同時取樣。」

歐陽自遠院士還表示：「『嫦娥五號』起了非常好的先鋒作用，提高了我們的信心，演繹了我們的技術能力，是非常非常好的一次嘗試。」

原標題：嫦娥五號「回家」之際，「嫦娥之父」有話說

責編：張婧妍

31940240,.嫦娥五號如何回家,中國還會到哪些天體"挖土"?"嫦娥之父"解答,.2020-12-16 17:22:04,.204442,.張婧妍

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    11月24日4時30分，中國文昌航天發射場，長徵五號遙五運載火箭成功發射探月工程嫦娥五號探測器，火箭飛行約2200秒後，順利將探測器送入預定軌道，開啟我國首次地外天體採樣返回之旅。嫦娥五號是繼我國探月工程第二步「落」完成之後，開啟的第三步「回」的探測器，是中國探月工程繞、落、回三步走的收官之作。2007年，我國第一顆月球探測衛星嫦娥一號發射升空，13天後進入月球環繞軌道展開科學探測，並成功獲取了全月球影像圖。第一步「繞月」順利完成。
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