(最新消息)
12月3日23时10分,嫦娥五号上升器3000N发动机工作约6分钟,成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。这是我国首次实现地外天体起飞。戳↓看高清大片!
>>五星红旗首次在月球独立展示
点火起飞前,着上组合体实现月面国旗展开以及上升器、着陆器的解锁分离。此次国旗展开是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”。
点火起飞后,上升器经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段,进入预定环月飞行轨道。随后,上升器将与环月等待的轨返组合体交会对接,将月球样品转移到返回器,后者将等待合适的月地入射窗口,做好返回地球的准备。
月面起飞,相当困难!
在地球上起飞,有火箭这个庞大的运载工具。可“嫦娥”在月球上可没有随身带火箭,怎么起飞呢?事实上上升器自身是具备类似火箭的推进功能的,我们看到有一个很大的尾喷口。
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由于在月球上的重力仅是地球上的1/6,起飞相对“轻松”一点。
但是此次月面发射的窗口期很短,保证其在极短时间内保持稳态上升的难度很大。
地面上发射前的各种保障月面上没有了,如果着陆时不是四平八稳的,那发射时可能起始就是偏的。没有发射塔架系统的配合,着陆器相当于上升器的“临时塔架”。发射后火焰也没办法通过水冷却再通过导流槽从左右排出。
由于月球上没有导航星座辅助,上升器起飞后,需在地面测控辅助下,借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿。
因此月面起飞轨道设计、月面起飞测控和发动机羽流导流都是咱们第一次要克服的难点。
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。
=========此前报道============
经过约38万公里、一周左右的地月转移、近月制动、环月飞行之旅,昨晚11:11,嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面预选着陆区,并传回着陆影像图。
接下来将正式开始持续约2天的月面工作,拟挖2公斤左右“月土”回地球,为啥是2公斤?
国家航天局探月与航天工程中心副主任 探月工程三期副总设计师 裴照宇:我们以两公斤作为输入去设计探测器,这个探测器就达到了8.2吨。如果我们要增加样品的量,整个探测器很多指标都会增长,就会超过火箭的运载能力。
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。
国家航天局探月与航天工程中心副主任 探月工程三期副总设计师 裴照宇:比如说钻取,初步考虑是0.5公斤,表取是1.5公斤,这是我们的设计安排。
裴照宇表示,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。
国家航天局探月与航天工程中心副主任 探月工程三期副总设计师 裴照宇:我们的目标是采样返回,要采到样品返回地球,这是我们的考核指标。这两公斤是一个设计值,我们并不能把这两公斤或多或少作为评判任务成功的一个硬指标。
>>两种方式 共同完成取样任务
2公斤的样品又该在着陆后用什么方式采集呢?探月工程三期副总设计师裴照宇在介绍他们设计安排的数据时提到了两个采集名词,他说:“钻取”初步考虑0.5公斤,“表取”1.5公斤,用这两种方式共同来完成采样任务。而这种设计是研制团队为了提高这一次采样的可靠性、以及样品的丰富性而设计的。那么什么是钻取和表取?
· 表取:在月球的表面无人自主采集样品
首先来介绍一下表取,顾名思义,就是在月球的表面采集样品。但与其他国家的月球样品采集方式不同的是,我国的嫦娥五号任务将以无人自主的方式进行样品采集。
航天科技集团五院 嫦娥五号探测器主任设计师 姜水清:从全球来讲,它表取也是全球首次月面无人自主采样一个任务。为了实现这个任务,我们实际上是设计了三个产品,有个四自由度采样机械臂,然后末端又带了两种采样器,一种是可以实现铲挖,一种是可以实现浅钻,来实现不同类型月壤的一个采集。
按照规划,采样机械臂将在着陆点周边区域进行多次采样工作。
航天科技集团五院 嫦娥五号探测器主任设计师 姜水清:它在整个着陆器的可达范围内,它都可以采样。假设咱们的着陆点不是那么理想,如果是有一个大石头,我采不动,我可以给它稍微换一个地方,稍微软一点,我肯定就能保证能采到一定的样品。
· 钻取获得月面以下的样品 与表取互为备份
据了解,在表取工作之前,会先进行钻取,来获得月面以下的样品。两种方式互为备份,不仅可以提高采样的成功率和可靠性,同时也能够获得更为丰富的样品种类,为后续科学家研究提供更多可靠的原始资料。
航天科技集团五院 嫦娥五号探测器主任设计师 王国欣:我又有钻取又有表取,哪样都能拿回来,就能够互相来互补一下,我们目前具备的能力是作用到月面以下两米,然后获得这个月壤的样品,它的特点是能够钻进去,然后月壤在里边它有一个层区分布,这个是不破坏它的层区分布的。
栾恩杰:月面样品采集完后还要“装香肠”
用两种采样方式互相备份,来确保嫦娥五号能够采集到科学家所需要的月球表面样品。但仅仅采集到还不够,就像我们长途快递物品一样,物品在交寄给快递员之前,需要您先把它包裹好包装好,以免途中破损遗漏。而“嫦娥五号”也有一个类似的过程,而且完全是由它独立完成的,难度可想而知。探月工程首任总指挥栾恩杰在接受记者采访时就表示,当嫦娥五号着陆器安全降落、开始样品采集之后,对中国航天来说又有一次全新的尝试,他的比喻是“装香肠”。
中国工程院院士 国家航天局原局长 探月工程首任总指挥 栾恩杰:着陆以后我就开始取样了,我们一有个手去铲,在外星球用机器手,我们中国头一次做,我们月球的钻取机构,这是我们国家头一次设计,我形容成哈尔滨香肠。就在钻的时候,它要把钻取的芯、岩芯的部分要装到一个包裹,这个包裹是一个长的,所以像个香肠一样,要把它紧密地包裹好,封装好。这些土壤不能在转移到地球的时候被地球污染了,因为地球环境和月球环境是不一样的,有些物质一定要在非常洁净的环境下,保持住我们取得这样这点东西。
>>险!600公里外“全自主跳伞”
专家介绍,嫦娥五号任务的落月和近月制动一样,都是只有一次机会,必须一次成功。可以说,落月的过程就是边飞行边找寻落点,在15分钟内,完成约600公里外的全程自主跳伞。
>>嫦五落月点在哪?
落月点在吕姆克山脉附近,位于月球风暴洋北部,底部直径70千米,最高处比周围平原高出1.1千米。
风暴洋,是月球上最大的月海。月海虽叫做“海”,但实际上并没有水,南北约2500千米,位于月球上面向地球一面的西侧,是一片广阔的灰色平原,用肉眼遥望月球有些黑暗色斑块,由远古火山喷发形成的玄武岩构成。
>>为啥选此作为着陆点?
科学家表示,着陆地点的选择首先要对地形、地貌、光照和通信等因素进行综合考虑,其次为了获得有独特科研价值的样品。
经过科学论证表明,吕姆克山脉附近作为嫦娥五号着陆地区,这里存在大约13亿至20亿年前的玄武岩。
>>通过全新月球样品希望能解决什么重要问题?
此前,科学家通过对美国和前苏联带回的月球样品的研究表明,月球上的火山活动在35亿年前达到顶峰,然后减弱并停止。
但通过对月球表面的其他特征观测表明,某些区域可能含有最近10至20亿年前才形成的火山熔岩,这又说明月球上的火山活动可能停止得相对较晚。
科学家通过对吕姆克山脉附近这些“年轻”(大约13亿至20亿年前)玄武岩样本的研究,能够最终确认该区域火山活动是何时停止的,这将对月球的演化历史提供最重要的线索。
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