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嫦娥五号重大进展:顺利进入环月轨道
稿源:央视新闻   2020-11-29 10:00http://www.cxnews.cn 慈溪新闻网
 

  28日20时58分,嫦娥五号探测器经过约112小时奔月飞行,在距月面约400公里处成功实施3000牛发动机点火,约17分钟后,发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断,嫦娥五号探测器近月制动正常,顺利进入环月轨道。

  嫦娥五号探测器近月制动的原理是什么?后续还将承担什么任务?一起来了解

  近月制动:关键“刹车”确保被月球捕获

  近月制动是月球探测器飞行过程中关键的轨道控制之一,目的是使其相对速度低于月球逃逸速度,从而被月球引力捕获。

  简单地说,地月转移轨道就像一条从地球通往月球的高速路,而火箭与探测器的分离点,就是入口。经过一段时间飞行,嫦娥五号探测器在即将到达月球的时候要从出口驶离高速,这时需要将速度降下来,才能到达环月轨道。

  嫦娥五号探测器副总指挥张玉花

  靠近月球的时候,要减速被月球引力捕获。当到达靠近月球轨道的近地点时,要点火,形成环月轨道,这就是近月制动。如果不踩刹车,它就会从月球边上飞过去了。

  专家介绍,近月制动的这一脚“刹车”,在嫦娥一号的任务中就已掌握。不同的是,这一次的近月制动对于精度要求更高。

  通过近月制动,嫦娥五号探测器成功到达月球轨道之后,才能够继续开展后续月球采样的相关准备工作。所以,近月制动也是后续工作展开的重要基础。

  后续还需进行一次近月制动

  据了解,尽管嫦娥五号探测器已经成功进入月球轨道,但后续还需进行一次近月制动,将轨道调整到可以执行着陆等动作的高度。

  此前,在嫦娥三号、嫦娥四号任务中进行近月制动的发动机推力达到了7500牛,而此次重量达到8吨的嫦娥五号探测器,使用的却是3000牛的发动机进行近月制动。为了解决重量变大,但推力较小的问题,此次嫦娥五号任务选择通过两次近月制动,完成月球捕获。

  嫦娥五号总体主任设计师孟占峰

  因为太重了,我们第一次刹车先捕获成一个环月的大椭圆轨道,这个轨道周期是约8个小时。我们在这上面转3圈,经过一天之后,再进行第二次近月制动,最终才进入200公里的环月圆轨道。

  十几个重要控制需在一周内全部完成

  第二次近月制动完成后,嫦娥五号任务就进入到控制任务最为紧凑的阶段,大量重要、密集的动作需要在一周的时间内完成。

  首先是要完成四器分离,形成轨道器与返回器,着陆器与上升器的两两组合体。随后控制轨返组合体在环月轨道上继续运行,进行四次轨道控制后进入到交会对接的目标轨道。还要控制着上组合体完成动力下降,着陆月面后开始工作。

  嫦娥五号任务北京总调度刘建刚

  着陆月面之后,我们要在月面48个小时之内,开展月面采样和起飞准备的工作。月面起飞了之后,着上组合体同样要进行4次远程导引控制,到达一个交会对接的位置,然后组织交会对接和样品转移。大概有十几个重要控制需要在一周的时间内全部完成。

  首次月球采样拟获2公斤样品

  此次嫦娥五号任务将执行我国首次月球采样任务,计划在月球获取2公斤左右的样品并带回地球。专家介绍,采样2公斤的重量经过了多方考虑,结合了火箭运载能力,最大程度保证任务成功。

  为了提高采样的可靠性,增加样品的多样性,嫦娥五号任务将通过钻取和表取两种方式采集样品。据了解,初步设计安排是钻取0.5公斤,表取1.5公斤。

  专家表示,嫦娥五号任务的主要目标是完成月球采样并返回。当着陆器成功着陆月球表面后,要在有限时间里完成地形勘察、钻取和表取等多项工作。尽管设定了2公斤的采样量,但这并不能作为最终衡量任务成败的标准。

  为未来月球探测奠定基础

  这次嫦娥五号任务相对于已经实施过的绕月探测、落月探测来说,是一次新的技术跨越。由于交会对接的轨道距离地球有几十万公里之遥,因此在通信方面会有延时,这也就对测控以及无人对接的精度提出了更高的要求。

  尽管新技术多,难度大,但嫦娥五号的实施将成为我国探月历史上重要的里程碑。不仅如此,它还将为后续我国开展更为深入的月球探测奠定技术基础。

   责任编辑戎畏畏 
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