文(wen)章來源(yuan):人(ren)民日報 發布時(shi)間:2021-11-26
黨的(de)十(shi)九屆五中全會提出(chu),堅持創新(xin)在我(wo)國現代化建設(she)全局中的(de)核心地位(wei),把科技自立自強作為(wei)國家發展的(de)戰略支撐。
以(yi)探(tan)索(suo)太(tai)陽系和(he)宇(yu)宙(zhou)的起(qi)源、發(fa)展(zhan)(zhan)和(he)演化為科(ke)學總目(mu)標的深(shen)空探(tan)測,是一個國(guo)(guo)(guo)(guo)家科(ke)技發(fa)展(zhan)(zhan)水平的體(ti)現(xian)。經過(guo)幾代人辛勤耕耘與開拓,我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)航天(tian)事業取(qu)得一系列重大成就(jiu)。從探(tan)月工程穩(wen)步推進(jin)到首(shou)次火星(xing)探(tan)測任務(wu)“天(tian)問一號”探(tan)測器成功發(fa)射,我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)深(shen)空探(tan)測深(shen)度和(he)廣(guang)度不斷拓展(zhan)(zhan),帶動我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)航天(tian)技術進(jin)步,促進(jin)科(ke)學認(ren)知重大創(chuang)新(xin)。
11月(yue)(yue)24日凌晨,中國探(tan)(tan)月(yue)(yue)工(gong)程嫦(chang)娥五號探(tan)(tan)測器在文昌航天(tian)發射場順利(li)升空(kong),踏上(shang)征程。這是探(tan)(tan)月(yue)(yue)工(gong)程的(de)第(di)六(liu)次任務,也是我國航天(tian)領域迄今為止最復雜(za)、難度最大的(de)任務之(zhi)一。嫦(chang)娥五號探(tan)(tan)測器不(bu)僅(jin)要成(cheng)功(gong)落月(yue)(yue),還要實現月(yue)(yue)面采(cai)樣(yang)、月(yue)(yue)面上(shang)升、月(yue)(yue)球(qiu)軌道(dao)交會(hui)對(dui)接、再入返回(hui)地球(qiu)等多個首創(chuang)性(xing)的(de)任務環節,整(zheng)個過程分為11個階(jie)段,每段都不(bu)能(neng)出(chu)差錯。
出 發
任務將經歷11個階段、約23天在軌飛行
探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器組成
國家航天局(ju)探月(yue)與航天工(gong)程(cheng)中心(xin)副(fu)主(zhu)任(ren)、嫦娥五號任(ren)務新聞發(fa)言人裴照(zhao)宇介紹(shao),探月(yue)工(gong)程(cheng)三(san)期(qi)將實現(xian)我國首次月(yue)球無人采樣返回(hui)任(ren)務,是探月(yue)工(gong)程(cheng)重大科技專項(xiang)“繞、落(luo)、回(hui)”三(san)步發(fa)展戰(zhan)略的最(zui)后一(yi)步。
“我國探月工(gong)程(cheng)2004年立項,從(cong)2007年10月實(shi)施嫦娥(e)一(yi)號任(ren)(ren)務,到2013年實(shi)施嫦娥(e)三(san)號任(ren)(ren)務,已成(cheng)功完成(cheng)環繞和著陸巡視的前兩個目標。嫦娥(e)五(wu)號任(ren)(ren)務,實(shi)現在月球(qiu)(qiu)預定區域(yu)的采樣(yang)并返回地球(qiu)(qiu),標志著我國將圓滿完成(cheng)探月工(gong)程(cheng)‘三(san)步走’戰(zhan)略(lve)規劃,其(qi)成(cheng)功實(shi)施對于開啟(qi)月球(qiu)(qiu)與(yu)深(shen)空探測新征(zheng)程(cheng),建設航天(tian)強(qiang)國有(you)著重要的里程(cheng)碑意義。”裴(pei)照宇說。
去月球“挖土(tu)”,是(shi)很多人(ren)對(dui)嫦娥(e)五號任務的通俗解讀。事實(shi)上,嫦娥(e)五號任務將重(zhong)點實(shi)現(xian)(xian)三(san)大(da)工(gong)程目標(biao),一是(shi)要(yao)突破一系(xi)列關(guan)鍵技(ji)術,提升我(wo)國(guo)航天技(ji)術水平(ping);二(er)是(shi)要(yao)實(shi)現(xian)(xian)首(shou)次(ci)地(di)外天體(ti)自動采樣(yang)返回(hui),推進我(wo)國(guo)科(ke)學技(ji)術重(zhong)大(da)跨越;三(san)是(shi)要(yao)完善(shan)探月工(gong)程體(ti)系(xi),為載(zai)人(ren)登月和(he)深空探測(ce)奠定一定的人(ren)才、技(ji)術和(he)物(wu)質基礎。此外還將開(kai)展一系(xi)列科(ke)學探測(ce),如著陸區的現(xian)(xian)場(chang)調(diao)查和(he)分(fen)(fen)析,月球樣(yang)品的分(fen)(fen)析與研(yan)究等(deng)。
發(fa)射(she)成功只是一(yi)個(ge)開始(shi)。整個(ge)任(ren)務(wu)(wu)嫦娥五(wu)號將經歷11個(ge)階段、約23天的(de)(de)在軌飛(fei)(fei)行過(guo)程,采(cai)集(ji)約兩(liang)千克(ke)月(yue)(yue)球樣品返回地(di)球。從任(ren)務(wu)(wu)的(de)(de)操作來看,一(yi)次探月(yue)(yue)飛(fei)(fei)行包括(kuo)兩(liang)次發(fa)射(she)(地(di)面(mian)發(fa)射(she)與(yu)月(yue)(yue)面(mian)發(fa)射(she)),兩(liang)次著(zhu)陸(lu)(月(yue)(yue)面(mian)著(zhu)陸(lu)與(yu)地(di)球著(zhu)陸(lu)),兩(liang)次封裝(zhuang)(月(yue)(yue)面(mian)封裝(zhuang)與(yu)月(yue)(yue)軌封裝(zhuang)),一(yi)次交會對(dui)接(月(yue)(yue)軌對(dui)接)。
裴照宇表示(shi),嫦娥五(wu)號任務順利完成,將有望實現中國航天(tian)史上5個“首次”:一是(shi)(shi)地外(wai)(wai)天(tian)體(ti)的(de)采樣(yang)與封裝,二是(shi)(shi)地外(wai)(wai)天(tian)體(ti)的(de)起(qi)飛,三是(shi)(shi)月球軌道交會對接,四是(shi)(shi)攜帶樣(yang)品高速(su)地球再入,五(wu)是(shi)(shi)樣(yang)品的(de)存儲、分析和研究。這將是(shi)(shi)我國航天(tian)技術的(de)一次重(zhong)大跨(kua)越,為我們進一步認識月球提(ti)供重(zhong)要支撐(cheng)。
嫦(chang)(chang)娥(e)(e)五號(hao)(hao)探(tan)測器(qi)長啥樣?中國(guo)航天(tian)科技集團五院嫦(chang)(chang)娥(e)(e)五號(hao)(hao)探(tan)測器(qi)系(xi)統副總設(she)計師彭兢介紹,與嫦(chang)(chang)娥(e)(e)一號(hao)(hao)、二號(hao)(hao)、三號(hao)(hao)、四號(hao)(hao)相比(bi),嫦(chang)(chang)娥(e)(e)五號(hao)(hao)的技術跨度大、結構也更為復雜(za),由軌(gui)道器(qi)、返(fan)回器(qi)、著陸器(qi)、上升器(qi)4個器(qi)共15個分(fen)系(xi)統組成。
上(shang)(shang)升(sheng)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)主(zhu)要(yao)是在(zai)(zai)(zai)月(yue)(yue)(yue)面(mian)起飛(fei)上(shang)(shang)升(sheng),在(zai)(zai)(zai)月(yue)(yue)(yue)面(mian)上(shang)(shang)將(jiang)收集到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)準備(bei)好,然后(hou)攜帶(dai)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)從月(yue)(yue)(yue)球(qiu)表(biao)(biao)面(mian)起飛(fei),進(jin)(jin)入環月(yue)(yue)(yue)軌(gui)道后(hou)和(he)軌(gui)返組合體(ti)進(jin)(jin)行交會(hui)對(dui)接,將(jiang)月(yue)(yue)(yue)面(mian)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)轉移到(dao)返回(hui)器(qi)中。著(zhu)陸(lu)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)功能則是攜帶(dai)上(shang)(shang)升(sheng)器(qi)降落(luo)在(zai)(zai)(zai)月(yue)(yue)(yue)球(qiu)表(biao)(biao)面(mian),通過(guo)兩種采(cai)(cai)樣(yang)(yang)(yang)方式(shi)完成月(yue)(yue)(yue)球(qiu)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)(yang)(yang)和(he)封裝,再(zai)將(jiang)其放置在(zai)(zai)(zai)上(shang)(shang)升(sheng)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)密封封裝裝置里。返回(hui)器(qi)完成月(yue)(yue)(yue)球(qiu)軌(gui)道交會(hui)對(dui)接之后(hou),攜帶(dai)月(yue)(yue)(yue)面(mian)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)(pin)再(zai)入返回(hui)地球(qiu)。軌(gui)道器(qi)則主(zhu)要(yao)承擔在(zai)(zai)(zai)各個(ge)不同的(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)道上(shang)(shang)飛(fei)行的(de)(de)(de)(de)(de)功能。
落 月
著陸點選擇在人類探測器從未到達過的月球正面西北部風暴洋地區
將主要采用機械臂表取和鉆具鉆取兩種采樣方式
作為此次任務的(de)核心關鍵之一,月(yue)球表面(mian)自動采樣(yang)封(feng)裝(zhuang)是最(zui)引人注(zhu)目的(de)環節。與(yu)其他(ta)國(guo)家實(shi)施的(de)月(yue)球采樣(yang)相比,嫦娥(e)五號獨具(ju)特色,既要(yao)(yao)實(shi)現采樣(yang)效率的(de)提升,又要(yao)(yao)考慮到面(mian)向未來的(de)技術積累(lei)。
這種獨特首(shou)先體現在著陸(lu)區(qu)的(de)(de)選擇(ze)(ze)上。專家(jia)介紹,此次嫦娥五號將降落(luo)在月球正面西北部(bu)風暴洋(yang)地區(qu),過去還沒(mei)有人類(lei)的(de)(de)探測器到達過。根據目(mu)前的(de)(de)研究成(cheng)果,科(ke)學家(jia)們認為這塊區(qu)域形成(cheng)的(de)(de)地質年代比較短。因此,選擇(ze)(ze)風暴洋(yang)地區(qu)著陸(lu)并采樣,可以構成(cheng)對月球形成(cheng)和演化過程(cheng)更完(wan)整的(de)(de)認識(shi)和了解。
嫦(chang)娥五(wu)號的(de)工(gong)作方式(shi)(shi)也獨具特色。裴照(zhao)宇說(shuo),嫦(chang)娥五(wu)號主(zhu)要(yao)采(cai)(cai)(cai)用機械(xie)臂(bei)表取(qu)(qu)和鉆(zhan)(zhan)具鉆(zhan)(zhan)取(qu)(qu)兩(liang)種采(cai)(cai)(cai)樣方式(shi)(shi),“可靠(kao)性更高,同時增(zeng)加了樣品(pin)的(de)多樣性,既有表面的(de)樣品(pin),也有月球內(nei)部的(de)樣品(pin)。”專家介紹,著(zhu)陸(lu)器隨身攜(xie)帶了鉆(zhan)(zhan)取(qu)(qu)采(cai)(cai)(cai)樣裝置、表取(qu)(qu)采(cai)(cai)(cai)樣裝置、表取(qu)(qu)初(chu)級(ji)封裝裝置和密封封裝裝置等“神(shen)器”,采(cai)(cai)(cai)取(qu)(qu)深鉆(zhan)(zhan)、淺鉆(zhan)(zhan),“鏟土(tu)(tu)”“挖土(tu)(tu)”“夾土(tu)(tu)”等方式(shi)(shi),采(cai)(cai)(cai)集(ji)約兩(liang)千克月壤(rang)并進(jin)行密封封裝,最(zui)終將月球樣品(pin)安全送至地球家園。
首(shou)次月面(mian)(mian)采(cai)樣(yang)(yang),困難可不(bu)(bu)少。彭兢說(shuo),月面(mian)(mian)采(cai)樣(yang)(yang)裝(zhuang)置是(shi)(shi)全新(xin)研(yan)制的(de),技(ji)術新(xin)、難度大,需要考慮飛行任務以及探測器(qi)的(de)測控、光(guang)照條(tiao)件、電(dian)源(yuan)、熱控等(deng)各種約(yue)束(shu)。采(cai)樣(yang)(yang)期間還(huan)要面(mian)(mian)臨(lin)月面(mian)(mian)高溫工(gong)作(zuo)環境,同時采(cai)樣(yang)(yang)任務時序緊張、機構動(dong)作(zuo)多(duo)、不(bu)(bu)確定因素也(ye)很多(duo)。著(zhu)陸(lu)器(qi)的(de)落(luo)點位置,目(mu)前預計(ji)是(shi)(shi)較為(wei)松軟的(de)地表,但由(you)于著(zhu)陸(lu)器(qi)著(zhu)陸(lu)后不(bu)(bu)能移(yi)動(dong),鉆取(qu)采(cai)樣(yang)(yang)裝(zhuang)置正(zheng)下(xia)方的(de)地面(mian)(mian)到(dao)底(di)是(shi)(shi)松軟的(de)土(tu)壤還(huan)是(shi)(shi)堅硬的(de)巖石,都具有不(bu)(bu)確定性,也(ye)都影響(xiang)著(zhu)采(cai)樣(yang)(yang)計(ji)劃的(de)順利完(wan)成(cheng)。
距(ju)人類(lei)上一次從月球(qiu)(qiu)采樣(yang)至今,已(yi)有(you)40多年(nian)的(de)時間(jian)沒有(you)拿到新的(de)月球(qiu)(qiu)樣(yang)品(pin)。此次嫦(chang)娥五號任(ren)務帶回的(de)月壤(rang)(rang),將如何管理使用?裴照(zhao)宇透露(lu),有(you)關部門(men)已(yi)經(jing)編制了(le)相關的(de)月球(qiu)(qiu)樣(yang)品(pin)管理辦法,會在樣(yang)品(pin)返(fan)回地(di)(di)球(qiu)(qiu)之后發布。科(ke)學家(jia)表(biao)示,對(dui)月壤(rang)(rang)的(de)研究不僅涉及月球(qiu)(qiu)本身,還包(bao)含(han)太陽系空間(jian)物(wu)(wu)質和能量(liang)的(de)重(zhong)要(yao)信(xin)息(xi)。將月球(qiu)(qiu)的(de)月壤(rang)(rang)等(deng)(deng)關鍵(jian)性樣(yang)品(pin)運回地(di)(di)面實驗室供科(ke)學家(jia)進行精準分(fen)析研究,有(you)利于進一步了(le)解月球(qiu)(qiu)的(de)狀態、溫度、物(wu)(wu)質含(han)量(liang)等(deng)(deng)重(zhong)要(yao)信(xin)息(xi),深化(hua)對(dui)月壤(rang)(rang)、月殼(ke)和月球(qiu)(qiu)形成演化(hua)的(de)認識(shi)。據(ju)了(le)解,已(yi)有(you)不少國外科(ke)學家(jia)和航天機構提出,希望利用中(zhong)國獲得的(de)月球(qiu)(qiu)樣(yang)品(pin)開展研究。
返 程
將實現首次月面起飛、在38萬公里外的月球軌道上進行無人交會對接、半彈道跳躍式再入返回等多項技術突破
完成月面工作后,嫦娥五號將踏上回家的旅程
第一道難(nan)關,就是(shi)(shi)首(shou)次(ci)月(yue)面(mian)起(qi)飛(fei)(fei)上升(sheng)。在(zai)月(yue)面(mian)起(qi)飛(fei)(fei),沒(mei)有(you)成(cheng)熟(shu)完備的發(fa)射(she)塔架(jia),著陸器就相當于上升(sheng)器的發(fa)射(she)塔架(jia)。月(yue)球表(biao)面(mian)環境(jing)(jing)復(fu)雜,著陸器不一定(ding)是(shi)(shi)四平(ping)八穩的狀態,很有(you)可能落在(zai)斜坡上或者凸起(qi)、下凹等不同的地形上。此(ci)外,還要克服地月(yue)環境(jing)(jing)差(cha)異、發(fa)動機(ji)羽流導流空間受(shou)限(xian)等難(nan)題。月(yue)面(mian)起(qi)飛(fei)(fei)的時候,必(bi)須(xu)依靠航(hang)天(tian)器實(shi)現起(qi)飛(fei)(fei)時自(zi)主(zhu)定(ding)位(wei)、定(ding)姿(zi)。
第(di)二(er)道(dao)難(nan)關是交會對(dui)(dui)接。上(shang)升器(qi)需要飛(fei)到(dao)月(yue)球(qiu)軌(gui)(gui)道(dao)上(shang),與(yu)軌(gui)(gui)返組(zu)合(he)體交會對(dui)(dui)接,把采集到(dao)的(de)月(yue)壤(rang)轉(zhuan)移到(dao)返回器(qi)。而在38萬公里外的(de)月(yue)球(qiu)軌(gui)(gui)道(dao)上(shang)進行(xing)無人交會對(dui)(dui)接,不(bu)僅在我國尚屬(shu)首次,而且也是人類(lei)航天史上(shang)的(de)第(di)一(yi)次。嫦娥五號采用具有(you)世界先進水平(ping)的(de)月(yue)球(qiu)軌(gui)(gui)道(dao)交會對(dui)(dui)接技(ji)術。從(cong)上(shang)升器(qi)進入環月(yue)飛(fei)行(xing)軌(gui)(gui)道(dao)開始,一(yi)直到(dao)軌(gui)(gui)返組(zu)合(he)體與(yu)上(shang)升器(qi)完成對(dui)(dui)接與(yu)樣品(pin)轉(zhuan)移為(wei)止(zhi),設計了交會、對(dui)(dui)接、組(zu)合(he)體運行(xing)、軌(gui)(gui)返組(zu)合(he)體與(yu)對(dui)(dui)接艙分離等一(yi)系列(lie)關鍵動作,助推嫦娥五號實現完美對(dui)(dui)接。
嫦娥五(wu)號軌返(fan)組合體帶(dai)著月球采樣(yang)產品(pin),將在距離(li)地(di)球5000公里高度處(chu),實現軌道器(qi)和返(fan)回器(qi)的分(fen)離(li)。返(fan)回器(qi)要經歷慣性滑行、地(di)球大(da)氣(qi)再(zai)入(ru)、回收(shou)著陸3個階段,平穩安全地(di)降落在預定地(di)點。裴照(zhao)宇說,為了(le)讓嫦娥五(wu)號順利返(fan)回地(di)球,科研人員提(ti)出(chu)了(le)半(ban)彈(dan)道跳(tiao)躍(yue)式再(zai)入(ru)返(fan)回技(ji)術方(fang)案(an),就像在太空打(da)水漂一樣(yang),讓返(fan)回器(qi)先高速(su)進入(ru)大(da)氣(qi)層初次(ci)減(jian)速(su),再(zai)借助(zhu)大(da)氣(qi)層提(ti)供的升力躍(yue)出(chu)大(da)氣(qi)層,然后以第(di)一宇宙速(su)度扎(zha)入(ru)大(da)氣(qi)層再(zai)次(ci)減(jian)速(su),返(fan)回地(di)面。
“嫦娥五(wu)號(hao)任務對(dui)于‘繞、落、回’整體規劃來(lai)說(shuo)(shuo),是收官之作;而(er)對(dui)于我國未來(lai)的月球探測來(lai)說(shuo)(shuo),是一個奠基之作。”裴(pei)照宇表示,“繞、落、回”之后,我國將與各國合作共建國際月球科研站。
據介紹,探月工程(cheng)三(san)期(qi)規劃實施兩次(ci)采樣返回任務,分別是嫦(chang)娥(e)五號(hao)和嫦(chang)娥(e)六號(hao)。在探月工程(cheng)三(san)期(qi)研(yan)(yan)制過程(cheng)中(zhong),對后續(xu)的月球(qiu)(qiu)探測(ce)也進行(xing)了論證(zheng),規劃了嫦(chang)娥(e)七號(hao)和嫦(chang)娥(e)八號(hao)任務,這兩次(ci)任務目標(biao)是建(jian)設(she)月球(qiu)(qiu)科研(yan)(yan)站基(ji)本(ben)型。中(zhong)國(guo)向國(guo)際社會(hui)發出了倡議,希望與世界各(ge)國(guo)合作,共(gong)建(jian)國(guo)際月球(qiu)(qiu)科研(yan)(yan)站,這將為月球(qiu)(qiu)科學(xue)探測(ce)和月球(qiu)(qiu)相關技術的實驗提供共(gong)享平臺(tai)。
【責任編輯:趙藝涵】