嫦娥五號順利著陸,秘密任務浮出水面,我國實現載人登月不遠了

2020-12-23 鍾銘聊科學

歷經23天的探險,嫦娥五號完成了祖國交給它的任務,順利從月球表面採樣月壤,並安全降落在四子王旗著陸場。而且在降落過程中,第一個發現嫦娥五號的地球生物竟然不是人類,而是一隻小動物,儘管媒體沒有正面說這是什麼小動物,但從體型以及形態上看,它很像一隻兔子或者是兔遜,以至於有網絡調侃:玉兔迎接嫦娥五號回家。

嫦娥五號的順利回歸,標誌著我國探月工程:繞、落、回三步走的計劃取得了圓滿勝利,然而嫦娥五號並不是標誌著我國探月計劃的結束,如果對嫦娥計劃比較關注的網友會發現,此次嫦娥五號除了到月球採礦外,還有另外一個秘密任務:為載人登月做準備。

嫦娥五號為載人登月做準備嗎?

我們知道,在上個世紀時,美國就已經將太空人送往了月球表面,甚至還不止一次地將太空人送往月球再送回地球。

目前我國也有計劃將太空人運送到月球之上,比如:我國正在研發新一代載人飛船與載人登月探測器;探月總工程師吳偉仁明確提出2030年左右要實現載人登月。

之所以現階段我國沒有將太空人運往月球,一來是因為機器人的性能比上個世紀發達,許多事情可以交給機器完成。二來是目前我國的火箭運載能力還不足以一次性發射載人登月飛船。三來是因為在實現載人航天之前,我們要先驗證載人探月的可行性,而嫦娥五號就肩負著這個重任。

嫦娥五號一共由4個部分組成,分別是軌道器、返回器、著陸器和上升器,總質量8.2噸。一共經歷了發射入軌、地月轉移、近月制動、環月飛行等11個階段。

探月總工程師吳偉仁介紹說:「如果只是為了完成無人採樣工作,那麼嫦娥五號的設計根本不用那麼複雜,對技術的難度要求也沒那麼高。但為了載人登月以及深空探測考慮,嫦娥五號選擇了一條技術集成度較高的路線,包括月面著陸、採樣封裝、地外天體起飛、返回式可控再入等。」

為了驗證從月球返回地球技術,嫦娥五號與真正的載人登月飛船相比,除了沒有生命保障系統,其他幾乎完全一樣。

嫦娥五號與阿波羅飛船

嫦娥五號的很多環節都和阿波羅載人飛船非常類似。

阿波羅11號飛船在執行登月計劃時,一共有3個太空人,但只有阿姆斯特朗與奧爾德林乘坐登月艙(類似於嫦娥五號的上升器和著陸器)降落到了月球表面,另一位太空人麥可·科林斯停留在月球軌道上,以便接應他們。

當阿姆斯特朗與奧爾德林執行完登月任務之後,他們會乘坐登月艙的上升段飛離月球,登月艙的下降艙則被拋棄在月球上。

之後,登月艙的上升段與停留在軌道上升服務艙和指令艙對接。這一點也和嫦娥五號的上升器和返回艙、軌道艙交會、對接過程類似。

對接之後,阿波羅11號的太空人從登月艙轉移到停留在月軌上的主體,然後拋棄登月艙。之後服務艙帶著指令艙返回月球,到達地球軌道附近時,服務艙釋放指令艙,太空人乘坐指令艙返回地球。

可以看出,阿波羅11號載人登月和我國嫦娥五號執行任務的過程非常相似,但不同的是,嫦娥五號的總重量只有8.2噸,而8.2噸的飛船是無法將人類運往月球的。不過,解決這個問題的思路在嫦娥五號中也有所體現。

交會對接

對於如何將人類運往月球,我國科學家龍樂豪提出了三個方案,第一個方案是用長徵五號,分別發射3次,將載人飛船的分段分別發射到太空中,然後在太空中實現交會對接,拼裝出一個載人登月飛船。

第二個方案是使用長徵五號的拓展性重型火箭,分別發射兩次,也是將載人飛船的分段分別發射到太空中。

第三個方案則是等待著重型火箭的研發。

其中美國阿波羅計劃採用的就是第三個方案,不知道我國最終會選擇哪一種方案。

在這3個方案中,前兩個方案都涉及到交會對接,而嫦娥五號在月球軌道已經進行多次分離以及自動化交會對接,也就是說嫦娥五號這一整個技術也可以直接應用於載人登月。

具體操作就是:使用火箭分多次將飛船的各個部分發射到太空中,然後讓這些飛船的各個部分在太空中拼接起來,形成一個完整的飛船,實現載人登月。當然這個技術聽起來簡單,但實際上對技術要求非常高。

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