嫦娥五號乘長徵五號火箭發射成功 執行我國首次月球採樣返回任務

2020-12-04 islands嶼

2020年11月24日4:30,中國的首個月球採樣返回任務「嫦娥五號」在海南文昌發射場,搭乘長徵五號遙五火箭發射升空,奔赴月球!

作為我國探月工程「繞落回」三步走中的最後收官之戰,嫦娥五號探月任務將挑戰我國航天史上的四個「首次」,分別是:①首次月面自動採樣;②首次月面起飛上升;③首次實現月球軌道交會對接;④首次帶月壤高速再入返回地球。

作為我國第六個月球探測任務,它也意味著人類時隔44年將再次從月球帶回巖石和土壤樣品,而上一次月球採樣返回任務,還是1976年蘇聯的月球24號。

為什麼要去月球上挖土?

其實從1969年到1976年,美國的6次阿波羅任務和蘇聯的3次月球號任務帶回了月球表面9個區域共計382公斤的月球巖石和土壤樣品。單從研究所需數量上來說已經不少了,那為什麼我們要費那麼大勁跑去月球挖土,還要辛辛苦苦帶回來呢?

首先僅僅是量大對於我們認識月球來說太局限了,這些樣品大多來自月球正面中低緯度的月海區域。這意味著,我們對月球的認識不管在空間上還是時間上,都是極其不全面的。唯一辦法就是重返月球,採集到更多來自不同地質背景,形成於不同歷史時期的月球樣品。

嫦娥五號計劃登陸的是月球正面風暴洋北部的呂姆克山一帶,在這個位置嫦娥五號可能採集到形成於10-20億年前的年輕樣品——這將填補月球地質定年和年代劃分上最大的一塊空白。

其次是我們手裡掌握的月壤太少了!我國月球探測工程首席科學家、「嫦娥之父」歐陽自遠院士在一場科普講座中提到,我國僅有1克月壤,是美國總統在中美恢復建交後贈送。這1克實在太過珍貴,他們只敢拿出0.5克絞盡腦汁做各種科研,不讓中國人在這個領域落伍。而另外0.5克,則存放在北京天文館中,它應該屬於全體中國人,讓所有中國人有親眼目睹月壤的機會。

而嫦娥五號任務將徹底改變這一窘迫的現狀,對於我國航天研究的意義不亞於登陸月球暗面。

嫦娥五號如何採回月壤?

採樣返回任務大致需要完成這麼幾個主要步驟:

1)發射火箭,從地球起飛

2)從地球上空飛到月球上空

3)著陸在月球表面

4) 在月球表面採樣

5)從月球表面起飛

6)從月球上空飛回地球上空

7)把樣品扔回地球

總結來說,想要採集到月球樣品並送回地球,嫦娥五號全程需要完成兩次發射、兩次著陸、一次月軌交會對接,「繞月」、「落月」、「返回」全部包圓,所以環繞器、著陸器、上升器、返回器一個都不能少。

配件多,操作複雜,需要的燃料多,整體任務重量自然要驟然上升。之前的嫦娥四號主任務兩件套總重3.78噸,天問一號三件套總重近5噸,而到了嫦娥五號四件套,總重直接飆升到了8.2噸——遠超發射嫦娥四號兩件套的長徵三號乙火箭的運力極限。

所以為了帶回這隻有兩公斤的月壤樣品,嫦娥五號任務必須採用更大運力的長徵五號火箭才能發射。

嫦娥家族即將五戰五捷

自批准立項以來,嫦娥探月任務已經實現四戰四捷:

2007年,嫦娥一號掀開嫦娥探月工程的大幕,全方位研究了月球的總體情況;

2010年,嫦娥二號發射,進一步挑戰全新技術,結束月球探測任務後飛過距離地球150萬千米的日地拉格朗日二點;

2013年,嫦娥三號和玉兔一號成功軟著陸月球,成為37年內再次訪問月球的人類使者,嫦娥三號至今仍保有一定工作能力,時長刷新了人類月球探測新紀錄;

2019年,嫦娥四號和玉兔二號成功著陸月球背面南極-艾特肯盆地,實現人類探測器首次在月球背面軟著陸。

加上這次「嫦娥五號」任務的成功發射,我們正努力實現中國探月工程第五次任務的圓滿成功。而且後續我們還有嫦娥六號、七號和八號。其中:

「嫦娥六號」計劃在月球南極進行採樣返回,到底是月背還是正面,要根據「嫦娥五號」的採樣情況來確定;

「嫦娥七號」是在月球南極一次綜合探測,包括對月球的地形地貌、物質成份、空間環境進行一次綜合探測任務;

「嫦娥八號」除了繼續進行科學探測試驗以外,還要進行關鍵技術的月面試驗,為以後構建月球科研基地做前期探索。

九天攬月,五洋捉鱉之願望正在成為現實。在通往未來的星辰大海徵途上,中國航天正在不斷前進。

財聯社認為從產業格局看,火箭發射門檻較高,技術積累周期長,格局會比較集中,一級投資市場較為活躍;衛星製造企業多,整機環節會比較集中,能在某一些細分領域具有成本優勢和技術門檻的公司將充分享受賽道紅利。

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