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长五飞天 嫦五奔月
      
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长五飞天 嫦五奔月
嫦娥五号探测器成功发射 开启我国首次地外天体采样返回之旅
11月24日4时30分,长征五号遥五运载火箭将嫦娥五号探测器发射升空 新华社发

新华社电 11月24日4时30分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,火箭飞行约2200秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。

长征五号遥五运载火箭发射升空后,先后实施了助推器分离、整流罩分离、一二级分离以及器箭分离等动作。

嫦娥五号任务由国家航天局组织实施,具体由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控与回收、地面应用等五大系统组成。

探月工程自2004年1月立项并正式启动以来,已连续成功实施嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、再入返回飞行试验和嫦娥四号等五次任务。此次发射任务是长征系列运载火箭的第353次飞行。

为何选在凌晨发射?

为什么嫦娥五号要选择凌晨升空?中国航天科技集团一院总体部设计师钱航表示,主要原因是便于奔月轨道设计、减少太阳活动影响、利于信号传播及观测等。

钱航还表示,在凌晨,天气状况比较稳定,云层更少,有利于火箭发射及信号的传播。同时,可更好地利用望远镜等天文设备,对观察到的发射情况做出总结。

嫦娥五号探月有望创5个“首次”

1.首次月面自动采样,两种“挖法”齐上阵

这个阶段,嫦娥五号将在月面选定区域着陆,并使出浑身解数采集月壤,实现我国首次月面自动采样。来自中国航天科技集团五院的设计师们精心设计了两种“挖土”模式:钻取和表取。当顺利软着陆在月球表面,嫦娥五号就开始了为期约2天的月面工作。

2.首次月面起飞上升,全靠嫦娥五号“自己完成”

当完成月面工作后,嫦娥五号就要回家了,但嫦娥五号想带着月壤回来可不容易。众所周知,运载火箭在地面起飞是有一套复杂的系统和庞大的地面队伍作保障和支撑的。而月面起飞就完全不同,没有一马平川的起飞地,更没有成熟完备的发射系统。这一切都要靠嫦娥五号自己在38万公里之外的月球上独立完成,难度和风险可想而知。

3.首次实现月球轨道交会对接,“千里穿针、一气呵成”

当着陆器托举上升器实现月面起飞上升后,嫦娥五号便开始一路飞奔。但仅靠上升器是不可能实现返回地球的,它需要飞到月球轨道上,在这里与轨返组合体交会对接,把采集到的月壤转移到返回器中。

在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接不仅在我国尚属首次,也是人类航天史上的首次,这为嫦娥五号研制团队带来了极大的挑战。

为此,从上升器进入环月飞行轨道开始,一直到轨返组合体与上升器完成对接与样品转移为止,设计师们为嫦娥五号精心设计了交会、对接、样品转移、组合体运行、轨返组合体与对接舱分离等一系列关键动作,助推嫦娥五号实现对接。

4.首次带月壤高速再入返回地球,打一个“太空水漂”

当返回器带着月壤,从38万公里远的月球风驰电掣般向地球飞来,这时它的飞行速度是接近每秒11公里的第二宇宙速度。为此,嫦娥五号探测器的设计师们创新提出了半弹道跳跃式再入返回技术方案,就像“在太空打水漂一样”,整个再入返回过程就是让返回器先高速进入大气层,再借助大气层提供的升力跃出大气层,然后以第一宇宙速度扎入大气层、返回地面。

5.首次大规模进行月壤样品的处理、分析和研究

此外,月壤来到地球以后,也是我国首次大规模进行月壤样品的处理、分析和研究,相关的配套实验设施和设备已经准备就绪。

“嫦娥”探月11步

1 发射入轨阶段

嫦娥五号将由运载火箭发射,进入到地月转移轨道的飞行阶段,开启探月返回的旅程。

2 地月转移阶段

嫦娥五号完成器箭分离,并展开相应太阳翼,逐步进入预定轨道。

3 近月制动阶段

嫦娥五号继续在目标环月飞行轨道正常行进,并在近月点进行2次减速制动,以合适的运动速度进入到环月圆轨道,再实施近月制动。

4 环月飞行阶段

嫦娥五号在环月飞行轨道完成轨道器、返回器组合体和着陆器、上升器组合体的分离。轨道器、返回器组合体继续环月飞行,等待上升器归来。

5 着陆下降阶段

嫦娥五号着陆器、上升器组合体经过主减速段、接近段、悬停段等多个阶段,寻找合适的月面完成软着陆。

6 月面工作阶段

嫦娥五号着陆器、上升器组合体将在月面完成科学探测,通过采样封装设备完成月壤的钻取、表取以及封装。

7 月面上升阶段

上升器将经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段,进入到相应的环月飞行轨道,以确保交会对接顺利完成。

8 交会对接与样品转移阶段

通过远程导引和近程导引技术,上升器与轨道器、返回器组合体逐步完成交会对接,上升器中存放的月球样品通过轨道器转移到返回器中。

9 环月等待阶段

嫦娥五号轨道器、返回器组合体从对接舱分离并进入月地入射点,全力以赴做好返回地球的准备。

10 月地转移阶段

嫦娥五号轨道器、返回器组合体带着月球采样产品经历多次中途修正之后,实现轨道器和返回器的分离,返回器即将重新进入地球。

11 再入回收阶段

嫦娥五号返回器与轨道器分离后,返回器首先以第二宇宙速度冲向地球,在进入地球大气后,通过半弹道跳跃式再入返回技术重新跳出大气层,再以第一宇宙速度进行降落,最终平稳安全地降落在预定地点。

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1200928 2020-11-25 00:00:00 三 长五飞天 嫦五奔月KeywordPh嫦娥五号探测器成功发射 开启我国首次地外天体采样返回之旅