嫦娥五號月球“取貨”,“土特產”如何帶回?

來源:未知 編輯:渭南科普2020-12-05 00:25
  

    按照計劃,嫦娥五號這個“星際快遞員”將在月球表面取“土特產”,隨后帶著2公斤重的月球“包裹”回地球。這項工作具體怎么進行呢?一起來了解一下。

  精準平穩 抓住唯一機會成功來到月球

  要想從月球取回包裹,第一個難點就是來到月球,這一路不簡單,在經歷了為期一周的地月轉移、近月制動、環月飛行之旅后,“嫦娥五號”探測器在12月1日10點57分,從距離月面約15公里的地方開始主動減速,此后經過快速調整、接近、懸停臂障、緩速下降和最后2米多的自由下落,11點11分,成功落月。

  

  對于嫦娥五號來說,這僅有一次的機會,要求它邊飛邊找一個合適的落點,這個過程的難點就是要精準;然后完成全程自主跳傘,難點就是要平穩,不翻倒也不陷落。

  航天科技集團五院院長 張洪太:落得非常穩,為我們后面整個的鉆采奠定了非常重要的基礎。

  北京航天飛行控制中心副主任 賀軍:因為整個的著陸器要比以前的玉兔要重,所以它整個控制的難度還是要大一點,而且控制的精度也更高。

  全新落月點 “土特產”來自未知地

  嫦娥五號著陸點位于月球正面風暴洋的呂姆克山脈以北地區,著陸過程中降落相機拍攝到了著陸區域影像圖。

  

  探月工程副總指揮 國家航天局探月與航天工程中心主任 劉繼忠:相對于美國、俄羅斯落的區域,我們這是一個新的區域,它的火山噴發的年代和它們都有很大的不同,因此在科學上還是會有很多研究價值的。

  “土特產”取貨方式:鉆取+表取

  成功落月后,緊接著嫦娥五號就開啟了“取貨”的工作。不像地球上快遞員取貨那么簡單,它要取的約2公斤的樣品,包括月面以下和月面的土壤,采用鉆取和表取兩種方式。12月2日4時53分,鉆取采樣及封裝已經完成,目前表取還在進行中。

  

  航天科技集團五院 嫦娥五號探測器主任設計師 姜水清:為了實現這個任務,我們實際上是設計了三個產品,有個四自由度采樣機械臂,然后末端又帶了兩種采樣器,一種是可以實現鏟挖,一種是可以實現淺鉆,來實現不同類型月壤的采集。它在整個著陸器的可達范圍內都可以采樣,假設咱們的著陸點不是那么理想,如果是有一個大石頭,我采不動,我可以給它稍微換一個地方,稍微軟一點,我肯定就能保證能采到一定的樣品。

  在地球上,快遞員取2公斤的貨不算啥,但從月球,帶回2公斤的土特產是相當多的。

  航天科技集團五院嫦娥五號探測器總指揮總師顧問 葉培建:阿波羅的宇航員拿回來的東西很多,但無人是很少的。我們這次(預計)采2公斤,是相當多的。

  交會對接技術 提升嫦娥五號采樣量

  與當初蘇聯的月球探索一樣,嫦娥五號這次采樣也是利用無人探測器采樣,但蘇聯的3個無人探測器先后3次月球采樣,帶回月球樣本約330克,而嫦娥五號一次就計劃帶回2千克月球樣本。這是因為50年前蘇聯的探測器采樣完成后從月面直接返回地球,由于返回艙及燃料負重巨大,被迫壓縮采樣重量。而嫦娥五號在完成采樣后,將采用“月球軌道無人對接”方案轉移月球樣本,由于上升器無需搭載返回艙,所需燃料大大減少,因此采樣重量也呈幾何級提高。

  

  然而,在無人協助的情況下,完全自動地實現月球樣本“采集—包裝—轉移—封裝”一系列工作,難度可想而知。

  “星際快遞員”組合接力

  月球樣本非常珍貴,所以大家也非常期待,怎么帶回來呢?其實之前已經給大家劇透了,三個步驟:從月面起飛,在月球軌道上無人交會對接,最終帶著月壤以接近第二宇宙速度返回地球。

  

  這個過程由三個“星際快遞員”——嫦娥五號的上升器、軌道器和返回器接力完成。首先,上升器要帶著月球樣本從月球表面出發;到達月球軌道后,它就會和軌道器和返回器組成的軌返組合體會合,并把快遞包裹交給它們;之后,上升器分離,軌返組合體帶著月球樣本從月球軌道向地球軌道轉移,進入地球軌道后,軌道器則會告別返回器,最終只有返回器以打水漂的方式飛回地球。我們也期待著中國人自己采集的月球土壤安全抵達。

(責任編輯:渭南科普)

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