嫦娥七号将着陆月球南极

中国长征五号遥五运载火箭搭载探月工程嫦娥五号探测器在文昌航天发射场成功发射，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道。这次发射正式开启中国首次地外天体采样返回之旅。

 

 

据悉，嫦娥五号探测器将首次实现从月球的采样返回，把月壤或月岩等宝贵样品带回地球，有望为中国探月工程重大科技专项“绕、落、回”三步走发展战略画上一个圆满的句号。

 

探月工程嫦娥五号任务是中国探月工程第六次任务，中国自2004年正式实施探月工程以来，历经十六载，成功完成嫦娥一号、二号、三号和四号任务以及嫦娥五号高速再入返回飞行试验，实现了“五战五捷”。

 

嫦娥工程共规划为三期，简称“绕、落、回”，也就是绕月探测、月面探测、月球自动采样返回。

 

绕 ：2004年～2007年（一期）研制和发射我国首颗月球探测卫星，实施绕月探测。

 

落：2013年前后（二期）进行首次月球软着陆和自动巡视勘测。

 

回：2020年前（三期）进行首次月球样品自动取样返回探测。

 

据悉，嫦娥五号按计划将着陆在月球风暴洋北部区域，采集月壤和月岩样品返回地球，进而开展系统、长期的实验室分析研究，分析月壤的结构、物理特性、物质组成，深化月球成因和演化历史的研究。这将是44年来，人类首次带回遥远月球的月面样本。

 

和“姐姐”们相比，“五妹”的结构复杂得多，足有4个主要部件：上升器、着陆器、再入器和轨道器，而嫦娥一号与嫦娥二号仅是一个轨道器，嫦娥三号与嫦娥四号也只有一个着陆器和一个巡视器。

 

 

图片来源：中国探月与深空探测网

 

从任务操作来看，“嫦娥五号”探月飞行可用“2+2+2+1”概括。即两次发射：地面发射与月面发射；两次着陆：月面着陆与地球着陆；两次封装：月面封装与月轨封装；还有一次交会对接：月轨对接。

 

 

图片来源：中国探月与深空探测网

 

能否将来自月球的“纪念品”顺利带回地球，是“五妹”此次奔月之旅成功与否的关键。

 

落月后，探测器将在月面工作2天，通过机械臂表取和钻具钻取两种方式，计划采集月球样品约2千克。此次实施的嫦娥五号任务，创造了多个“中国首次”：一是地外天体的采样与封装，二是地外天体的起飞，三是月球轨道交会对接，四是携带样品高速地球再入，五是样品的储存、分析和研究。

 

此次任务中，为了防止返回舱被地球大气层燃烧掉，采用了『打水漂』方式，当返回舱下降到大气层弹道一半的时候，就不再下降，让它跳出大气层，再下降。就像小孩儿在水面上用石头打一个水漂，把石头砸进去，再冒出来，再落下去，如此返回舱的速度就会变慢。这样的话，就可以利用降落伞让它安全降落。

 

此外，“挖土”之后的两次“打包”也是一大挑战。嫦娥五号机械臂在采集月壤样本之后，将之通过一系列方式送入上升器中，予以第一次封装，防止在离开月球的过程中出现损耗。第二次封装则是上升器的月壤转移到再入器中，来保护月壤样品不受再入时恶劣环境的影响。在完全无人操作的情况下，如何做到“严丝合缝”对“五妹”而言难度不小。

 

而这次任务中的月球轨道交会对接，在38 万公里外的月球轨道上进行无人交会对接，不仅在中国尚属首次，也是人类航天史上的第一次。专家介绍，交会对接对于控制精度要求很高，两个航天器的相对位置误差不能超过5厘米。而此次交会对接的上升器与轨返组合体重量差异很大，上升器重量约为三四百公斤，轨返组合体则将近2000公斤。这样一来就不能采用一定速度的碰撞式对接，而要在两个航天器相对速度为零的状态下进行对接，这就对航天器的姿态、控制等提出了更高要求。

 

 

8200公斤、4器，中国最重的航天探测器

 

除嫦娥五号任务外，中国还在部署探月工程四期计划，在月球南极地区开展嫦娥六号采样返回、嫦娥七号极区综合勘察、嫦娥八号月球科研站关键技术验证等任务，终将形成长时段、复杂环境下的月球探测能力。中国的太空探索起步于月球，正向着太阳系的辰大海挺近……

 

2019年，中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁透露，未来10年中国将在月球南极建立国际月球科研站，在那之前，会在2022年或2023年做些实验。

 

至于万众瞩目的载人登月，吴伟仁表示，也将在未来10年左右实现。