焦點(diǎn)訪談:嫦娥五號此次探月任務(wù)有多復(fù)雜,?帶你一看究竟
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央視網(wǎng)消息(焦點(diǎn)訪談):11月24日凌晨4點(diǎn)30分,長征五號遙五運(yùn)載火箭在海南文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火升空,。這次嫦娥五號探月任務(wù)是我國航天探月工程三步走“繞,、落、回”的最后一步,,嫦娥五號將采集月球上的月壤樣本返回地球,,任務(wù)環(huán)節(jié)多,,技術(shù)動作復(fù)雜,,稱得上是對中國航天深空探測能力的一次大考,。為了這場考試,中國航天人已經(jīng)準(zhǔn)備了10年,?! ?/p>
11月24日凌晨4點(diǎn)30分,長征五號遙五運(yùn)載火箭從文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火升空,,飛行2000多秒后,,順利將嫦娥五號探測器送入預(yù)定軌道,現(xiàn)在它已經(jīng)在奔往月球的途中,。精準(zhǔn)的發(fā)射為嫦娥五號完成任務(wù)邁出了堅(jiān)實(shí)的第一步,,而發(fā)射前的所有準(zhǔn)備都是成功的前提,記者記錄下了順利發(fā)射之前的關(guān)鍵時刻,。
11月22日22時30分,,距離嫦娥五號發(fā)射還有30小時,海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射指揮中心4樓指控大廳燈火通明,,火箭發(fā)射前最重要的工作之一——推進(jìn)劑加注開始了,。
在已經(jīng)完成的探月工程前兩步中,,將前四個嫦娥探測器送往月球的還不是這枚被稱作“胖五”的長征五號火箭,。
航天科技集團(tuán)一院運(yùn)載火箭專家、中國工程院院士龍樂豪說:“嫦娥一號,、二號,、三號,包括四號都是用長征三號甲二系列發(fā)射的,。但是要托舉嫦娥五號,,把它送到上太空,送上月球去,,力度還不夠,,還差點(diǎn)勁,所以就要搞一個更加先進(jìn)的長征五號,。長征五號之所以誕生,,跟這個很有關(guān)系?!?/p>
龍樂豪是中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院運(yùn)載火箭系列總設(shè)計師,,國家月球探測工程副總設(shè)計師,他親眼見證了此前所有嫦娥探測器由他主持研發(fā)的火箭順利發(fā)射升空,。今年82歲的他已經(jīng)退居二線,,但這次仍然來到了發(fā)射第一線。
龍樂豪說:“這次執(zhí)行的任務(wù)應(yīng)該是在3年以前的,原因是什么呢,?原因是長征五號第二發(fā)飛行試驗(yàn)的時候失敗了,。失敗以后,設(shè)計師隊(duì)伍經(jīng)過908天日日夜夜的奮斗終于把失敗的原因找著了,。為什么我這次一定來,?因?yàn)閺逆隙鸸こ塘㈨?xiàng)到今天有17個年頭了,從探月工程來講,,‘繞’我們開頭了,,‘落’是中間的,‘回’是取樣返回,,這次是最后一戰(zhàn),。”
11月23日13時30分,,距離發(fā)射還有15個小時,,嫦娥五號探測器系統(tǒng)開始加電。在這之前,,探測器已經(jīng)被包裹在了火箭的整流罩里,,安裝在火箭頂端。加電程序就是在發(fā)射前把它喚醒,,準(zhǔn)備登月之旅,。
體重8.2噸,、身高超過7米,,這次要登月的嫦娥五號探測器是個不折不扣的大塊頭,它不僅是目前我國航天探測器中最重的一個,,也是系統(tǒng)最復(fù)雜的一個,。
航天科技集團(tuán)五院、嫦娥五號探測器副總設(shè)計師彭兢說:“這個探測器四部分,,從下往上,,從跟火箭對接的部分開始算,分別是軌道器,,上面一點(diǎn)在軌道器肚子里面有一個返回器,,然后是著陸器,最頂上是上升器,?!?/p>
一次探測任務(wù)需要四個探測器來完成,這是因?yàn)殒隙鹞逄柕闹饕蝿?wù)是要從月球表面采集月壤樣本,,然后再帶回地球,。這一來一回,,并不是直接往返那么簡單。
根據(jù)任務(wù)計劃,,火箭把嫦娥五號送入地月轉(zhuǎn)移軌道后,,嫦娥五號將脫離地球的引力,開始飛往月球,,在經(jīng)歷多次變軌后,到達(dá)月球軌道,。此后,,探測器將兩兩分離,著陸器和上升器在合適的時機(jī)著陸月球表面,,進(jìn)行月面的采樣和封裝,。完成這一步驟后著陸器將留在月面,只有上升器攜帶采集的樣本從月面上升,,再次來到月球軌道,,和此前一直在繞月飛行的軌道器和返回器交會對接,把采集的樣品從上升器轉(zhuǎn)移到返回器內(nèi)后,,軌道器攜帶返回器啟程返航,。在進(jìn)入地球軌道后,返回器和軌道器分離,,獨(dú)自返回地球,。整個任務(wù)預(yù)計需要23天左右?! ?/p>
負(fù)責(zé)抓總研制嫦娥五號探測器的航天科技集團(tuán)五院是我國許多航天器的誕生地,,從東方紅一號到北斗衛(wèi)星,再到載人飛船,、空間站,,嫦娥五號成功發(fā)射后將是五院抓總研制并順利升空的第300個航天器。為了完成如此復(fù)雜的任務(wù),,此次嫦娥五號探測器是站在此前所有航天器肩膀上的集大成者,。
11月23日18時30分,離發(fā)射還有10個小時,,長征五號遙五火箭開始加注液氧推進(jìn)劑,,火箭發(fā)射的前期工作進(jìn)入倒計時狀態(tài)。這是我國第二次在海南文昌低緯度的航天發(fā)射場發(fā)射深空探測器,,但是和上一次發(fā)射火星探測器“天問一號”時有連續(xù)14天的發(fā)射窗口相比,,這一次探月之旅對發(fā)射時間的要求要苛刻得多?! ?/p>
航天科技集團(tuán)一院長征五號火箭總體主任設(shè)計師,、長征五號遙五火箭發(fā)射01指揮員黃兵說:“探月任務(wù)涉及到地球和月球之間相對的關(guān)系,,實(shí)際上,整個2020年也就只有3天具備這樣的條件,,包括發(fā)射所在的位置,,可能都決定了24日凌晨4點(diǎn)半把重達(dá)8噸多的探測器打出去是最合適的時機(jī)?!?/p>
從發(fā)射開始,,對時間控制的嚴(yán)格要求貫穿了此次嫦娥五號任務(wù)的始終。
彭兢說:“這個任務(wù)最復(fù)雜的地方就在于每一個環(huán)節(jié)都必須在前一個環(huán)節(jié)沒有差錯的基礎(chǔ)上才能往下走,,一旦出現(xiàn)了差錯,,可能剛開始只是幾秒鐘的差別,或者幾分鐘的差別,,到一定程度,,或者說其它一些條件變化之后,可能整個任務(wù)都沒辦法繼續(xù)了,?!?/p>
在如此嚴(yán)格的時間要求下,即使是此次任務(wù)最核心的月面采樣環(huán)節(jié)也只有兩天左右的時間來完成,。不管最后采集了多少月壤,,上升器必須在計劃的時間內(nèi)上升,和一直在繞月飛行的軌道器對接,,才能讓采集的樣品順利搭上回到地球的“班車”,。
作為探月三期工程中最核心的一個任務(wù),也是此前中國航天探測器從未在實(shí)踐中試驗(yàn)過的一個環(huán)節(jié),,如何在月球采集到盡可能多的月壤樣本并且封裝好,,是嫦娥五號研制的重點(diǎn)。早在論證階段,,專家們就決定采取兩種取樣方式,。
彭兢說:“一種是鉆取,,一種是表取,。具體來講,鉆取就是鉆到月球表面兩米深以下,,同時在這個過程中獲取不同月球表面到月表以下不同深度的月壤,。表取就是從月球表面去鏟土?!?/p>
此前,,全世界除了美國利用載人登月靠航天員帶回月壤樣本外,只有前蘇聯(lián)利用無人探測器成功從月球鉆取帶回過月壤,,但無人探測器帶回的月壤重量只有300多克,,此次嫦娥五號預(yù)定的目標(biāo)是要帶回2公斤左右的月壤,。為了應(yīng)對可能出現(xiàn)的情況,利用一次機(jī)會盡可能多帶回一些樣本,,設(shè)計師和研究人員做了大量的準(zhǔn)備,。
航天科技集團(tuán)五院研究員賴小明說:“采樣是自主的過程,像機(jī)器人自己給程序自己往下走那個過程,,這個規(guī)程非常重要,,也是通過地面一系列試驗(yàn)去適應(yīng)在月面上的一些情況,這個試驗(yàn)得有五六百次之多,?!薄 ?/p>
為了更好地保證任務(wù)能準(zhǔn)時完成,在研制過程中,,航天工作者不斷升級嫦娥五號的自主性,讓嫦娥五號成為最有頭腦的探測器,,包括落月,、采樣、上升等各個關(guān)鍵動作,,都由探測器自主來完成,。
中國航天科技集團(tuán)八院、嫦娥五號副總設(shè)計師查學(xué)雷說:“交會對接,,會花不到1秒的時間就會牢牢地把對面的線抓在一個范圍內(nèi),。在一個范圍內(nèi)以后,再不斷地進(jìn)行校正,,然后把它縮減?,F(xiàn)在理論上,只要21秒就能實(shí)現(xiàn)兩個飛行器從抓捕到最后鎖緊建立連接這樣一個過程,?!?/p>
11月24日4時27分,離火箭發(fā)射只剩下最后三分鐘,,火箭發(fā)射前液氫和液氧推進(jìn)劑已經(jīng)加注完畢,。嫦娥五號探測器十年磨一器,等待的就是這出征的一刻,,為中國航天工程再創(chuàng)下新的紀(jì)錄,。
11月24日4時30分,長征五號遙五運(yùn)載火箭點(diǎn)火升空,。
嫦娥五號奔向了月球,,第一步已經(jīng)成功邁出。在接下來的23天里,,它將按照事先準(zhǔn)備的一個個指令,,在太空中挑戰(zhàn)一個個高難度動作,,而地面上的航天人也將面臨一個又一個考驗(yàn)。奔月是古老的神話,,也是中國人的千年夢想,。青天明月,將留下嫦娥的足跡,,也將見證中國航天能力的進(jìn)步,。我們預(yù)祝嫦娥五號一切順利,也期待它為我們帶回來自月球的驚喜,。