嫦娥5號無人探月,全自動挖土如何實現?揚眉吐氣不是吹牛

2021-02-08 閒品科技
嫦娥五號組合體,此時在執行器箭分離(

嫦娥五號月球探測器的探月挖土工作,也已告一段落。眾人對嫦娥5號登月、返航的畫面,想必都已經參詳多次,能夠分辨一二;但對於嫦娥5號,在空無一人的「月宮」之中,是如何進行月面取土作業的,就並不太有人了解。現在,我們就跟隨嫦娥探月項目科研人員,一起回憶一下嫦娥挖土的那些事。

為了讓嫦娥5號登月時,能夠在無人協助的情況下,精確挖到每一寸指定月土,由哈爾濱工業大學研製的嫦娥5號機械臂,全長3.7米,重3.1公斤,通體銀白色的機械臂,厚度僅1.4毫米,多溫度性能檢測表明,這僅1.4毫米厚的「芊芊玉手」,剛度和尺寸均實現技術穩定,在挖取月土並轉移至盛放容器這一看似簡單,對無意識體而言卻難以協調的過程中,具備極高的定位精度,甚至超出了原設計方案要求。

嫦娥5號機械臂

憑藉著這一其貌不揚,卻能夠應對複雜月球環境的機械臂,在取土作業關鍵時刻,助嫦5一臂之力。2020年12月2日的深夜,嫦娥5號在選定的落點,對近8平方米的扇形區域內的不同月面,順利進行了12次複雜的自主採樣操作,並精確將樣品轉移到封裝容器當中,共用時15個小時。至此,嫦娥5號探月的首要任務,就宣告完成。這看似平常的15小時,不僅是包含關鍵領域材料技術創新的十餘項國家發明專利壘起來的,更是哈工大科研團隊一年多時間裡,上百次強度、剛度等性能測試的累積,才最終實現的世所矚目的科研成果,也開啟了我國後續的月土研究工作、未來的探月工程之序幕。

雖說中國的探月取土,晚了蘇聯月球24號探測器44年,晚了美國阿波羅11號載人登月計劃50年,但這並不意味著現實意義上的落後,因為探月工程,應當是一項長久的事業,而非短暫的,就以阿波羅載人航天計劃為例,從規劃到行動結束的短短12年時間,就能夠窮盡月球的奧秘。當我國從2004年計劃起探月三步走的時候,美、俄、日、印也在摩拳擦掌,但現在看來,只有中國實現了當年「吹」出去的「牛」,揚眉吐氣也不過如此。

各國探月計劃報導

當年日本計劃在2025年建立月球基地,並讓機器人在月球定居;印度計劃的是,在2008年發射第一艘無人登月飛船,2015年實現載人登月;美國曾表示,在2015年完成再度登月,最晚不超過2020年,並在月球建設「多國太空站」。如今,日本的月球基地不僅沒影,而且登月計劃也才剛剛開始;印度則更直接,自己打臉,2019年的探月衛星失聯之後,登月就像「天女散花」一樣,不見蹤影了。

如今的美國,已經不是當年與蘇聯制霸的美國,不僅在資金投入的效能上,不能與中國相比,在人才儲備方面,也以年長者居多,而中國目前的航天技術研究者,多為三四十歲的年輕人,可以稱得上是「江山代有人才出」,一代更比一代強。從這個角度來看,未來的中國航天事業,只會比美國越走越快、越走越遠、越走越好。讓我們得以揚眉吐氣的,不只是當年吹的牛,只有我們實現了,更因為現在中國的探月實踐已經走在了歐美國家之前,更因為我們走出了自己的探月之路,不受任何國家技術資源的挾持,未來的前景也更為可期。

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    國家航天局探月與航天工程中心副主任、探月工程三期副總設計師、嫦娥五號任務新聞發言人裴照宇如是說。  在裴照宇看來,嫦娥五號任務對於我們「繞、落、回」整體規劃來說,是收官之作;對於未來的我國月球探測來說,是奠基之作。  既是收官,又是奠基,可見嫦娥五號承擔的使命有多麼艱巨和光榮。那麼,要去月球挖土的「嫦娥」,這一路將面臨哪些挑戰?如何帶著月壤安全回家?
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    原標題:出發,去月球「挖土」!剛剛,嫦娥五號成功發射!這5大知識點你要知道 摘要 【去月球「挖土」!嫦娥五號成功發射!
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    圖片均為新華社發  「『嫦娥』要去月球挖土了!」  11月24日,隨著嫦娥五號成功發射,這句頗為形象的話很快在網絡上流傳開來。作為我國探月工程「繞、落、回」三步走中的最後一步「回」,嫦娥五號將開啟我國首次地外天體採樣返回之旅——飛到月球挖取月壤,再帶著月壤返回地球,這被認為是我國迄今最複雜的航天工程之一。
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    2013年12月,嫦娥三號的成功落月,實現了中國太空飛行器首次地外天體的軟著陸。2019年1月,嫦娥四號成功登陸月球背面,首次實現了月球背面的軟著陸。嫦娥五號任務,就是承擔探月工程三步走——「繞、落、回」中的「回」,也就是首次進行地外天體採樣返回任務。
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    嫦娥五號如何「挖土」?好不容易去趟月球為何只取2公斤?嫦娥五號探測器自動採樣任務採用表鑽結合,多點採樣的方式,設計了鑽具鑽取和機械臂表取兩種「挖土」模式,計劃取回2公斤月球樣品。嫦娥五號究竟如何「挖土」並取回?好不容易去趟月球,為何只挖2公斤?嫦娥五號分軌道器、返回器、著陸器和上升器四部分。
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    月球表面自動採樣封裝,是嫦娥五號任務中最引人注目的一個環節。在這個階段,嫦娥五號將「使出渾身解數」採集月壤,實現我國首次月面自動採樣。在這次採樣任務中,嫦娥五號計劃獲取2公斤左右的樣品並帶回地球。那麼,這2公斤的重量是如何確定的呢?
  • 嫦娥五號月球「挖土」完成,中國首次去月球「挖土」有哪些重大意義?
    圖為嫦娥五號探測器在月球表面自動採樣。 (中新社發 中國國家航天局 供圖)華輿訊 據新華視點報導,北京時間12月2日4時53分,探月工程嫦娥五號著陸器和上升器組合體完成了月球鑽取採樣及封裝。目前,著陸器和上升器組合體正按計劃進行表取採樣。為什麼要去月球「挖土」?科研人員通過研究發現,月壤中含有大量微小的橘紅色玻璃形式顆粒。
  • 嫦娥五號月球「挖土」完成,中國首次去月球挖土有哪些重大意義?
    中國在2004年立項的嫦娥探月工程規劃包括無人月球探測、載人登月和建立月球基地三個步驟。嫦娥五號此次探月任務是無人月球探測階段的最後一步。國家航天局探月與航天工程中心副主任、嫦娥五號任務新聞發言人裴照宇表示,嫦娥五號任務是我國探月工程「繞、落、回」三步走中「回」這一步的主任務,要實現月球表面採樣返回。這次嫦娥五號的任務是帶回約2千克月壤。
  • 嫦娥五號前往月球「挖土」,美國曾經給嫦娥四號拍照,清晰可見!
    另外,「嫦娥五號」主要目的是採樣返回,是「繞月—落月—返回」中最難的「返回」任務,所以本次並沒有攜帶「兔子」(月球車)上去,只是攜帶了「挖土」的機械臂——樣品採集系統上去。嫦娥工程「嫦娥五號」任務屬於我國嫦娥工程的一項任務。根據規劃,我國嫦娥工程分三步走,分別是進行「無人月球探測」、「載人登月」以及「建立月球基地」三步。目前還在第一步「無人月球探測」階段,已經發射的「嫦娥一號」到「嫦娥四號」探測器,即將發射的「嫦娥五號」以及後面規劃的六、七、八號都屬於這個階段。
  • 嫦娥五號「挖土」之旅開啟——有望實現中國航天史上多個「首次」
    此前,我國已經完成了嫦娥一號、嫦娥二號、嫦娥三號、再入返回飛行試驗和嫦娥四號等5次任務,實現了繞月探測、落月探測和巡視探測。 如今,中國航天的腳步要再往前邁出一步——採樣返回,即發射嫦娥五號探測器落月,獲取月壤樣品並返回地球。這是我國首次無人月球採樣返回任務。
  • 嫦娥五號挖土歸來 嫦娥5號在太空飛行多久、共幾天
    嫦娥五號探測器經歷了發射入軌、地月轉移、近月制動、環月飛行、著陸下降、月面工作、月面上升、交會對接與樣品轉移、環月等待、月地轉移、再入回收11個階段,歷時23天。  在不到1個月的時間裡,嫦娥五號探測器多次刷新了中國深空探測技術的高度,還連續實現中國航天史上首次月面採樣、月面起飛、月球軌道交會對接、帶樣返回等多個重大突破。
  • 16年前,5個國家宣布探月計劃,唯有中國沒有吹牛
    隨著嫦娥5號的發射成功,標誌著中國探月工程正式進入第三也是最後階段:回,自2004年我國正式宣布實施探月計劃以來,已經過去16年了,而較少為人所知的是,在我國公布探月計劃的同時,還有4個國家雄心勃勃的宣布了自己的月球計劃,但現在看來,似乎只有中國沒有吹牛。
  • 嫦娥五號「挖土」的同時,嫦娥四號和玉兔二號在幹嘛呢?
    近日,隨著嫦娥五號的升空,可以說中國的探月工程火遍了全國,特別是這兩日嫦娥五號在月球軌道分離了著陸器和上升器還沒多久,昨夜又傳來好消息,嫦娥五號著陸器和上升器組合體已成功軟著陸,探測器於12月1日23時許成功著陸月面後,開展了太陽翼展開、機構解鎖等相關準備工作。
  • 嫦娥五號前往月球「挖土」,美國月球衛星曾給嫦娥四號拍照,清晰可見
    「嫦娥要去月球挖土!」,不知道網絡何時流傳了這麼一句話,甚至還有人P了很多圖片。這口號比起「嫦娥九天摘月」要土了不少,可是接地氣啊,能反映出「嫦娥五號」影響力巨大,很多人都在關注。下面咱們一起看看,這些信息是你不容易找到但你肯定想知道的。
  • 都是探月,「嫦娥五號」和「玉兔號」究竟有啥區別?
    隨著「嫦娥五號」順利實現月面軟著陸,「挖土」和其它科學探測工作順利開展,我國探月工程也進入了新的階段。 其實很好理解,「嫦娥五號」是月球探測器,「玉兔號」是月球巡視器,俗稱「探月機器人」。兩者的功能不完全一樣。
  • 嫦娥五號曬出「挖土」工作照
    「挖土」不輕鬆長久以來,各國科學家對月球的「土壤」一直抱有極大興趣。50年前,蘇聯月球16號將101克月壤樣本帶回地球,這是人類歷史上第一個實現月球無人自動取樣並送回地球的探測器。此次,嫦娥「五妹」的挑戰更艱巨:帶回大約2千克的月壤。2千克月壤的價值有多大,或許能從歐陽自遠在一場科普講座中的表述來感受。
  • 嫦娥「五姑娘」完美落月,開始「挖土」!
    嫦娥五號探測器軟著陸於月球哪個區域?探測器如何穩穩地降落?降落後又將如何開展「挖土」作業呢?  落在哪?  據中國國家航天局消息,12月1日22時57分,嫦娥五號著陸器和上升器組合體從距離月面約15公裡處開始實施動力下降,7500牛變推力發動機開機,逐步將探測器相對月球速度從約1.7 公裡/秒降為零。
  • 月面「挖土」,嫦娥五號有絕招
    《環球時報》記者從國家航天局獲悉,探月工程嫦娥五號著陸器和上升器組合體於12月1日23時許成功著陸月面後,開展了太陽翼展開、機構解鎖等相關準備工作。北京時間2日4時53分,著陸器和上升器組合體完成月球鑽取採樣及封裝。目前,著陸器和上升器組合體正按計劃進行表取採樣。
  • 嫦娥五號實現月球挖土,接下來或將載人?科學家:有另外1條路!
    作者/吳一千12月2日早晨4點53分的時候,嫦娥五號月球探測器完成了依靠鑽探和機械臂兩種模式同時進行月表採樣,俗稱「挖土」,「挖土」背後需要月表採樣、鑽探採樣和月球樣品封裝等關鍵技術,檢查這些技術到底能不能用?好不好用?也是這次探月三期工程的一些目標。