去月球“挖土”咯！今天发射的嫦娥五号实现四个“首次”，下个月将样品带回地球

十三 2020-11-24 12:56:02 来源：量子位

蕾师师 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

“5、4、3、2、1……点火！”

随着一声巨响，烟尘四起，一道闪亮的光芒划破夜空。

嫦娥五号探测器在今日凌晨4时30分成功发射。

嫦娥五号探测器是中国研制的首个月球无人取样，并且将样品带回地球的航天器。

中国成为继美国、前苏联之后，第三个完成月球取样的国家，并且完成了中国航天史上四个“首次”。

这也是人类继1976年后首次发射航天器去月球采集回收样本。

嫦娥五号整个任务历时大约23天，最终着陆器12月17日左右将降落在内蒙古的四子王旗。

完成了中国航天史上四个“首次”

嫦娥五号月球探测器重达8.2吨，是我国目前发射的重量最重的探测器。

嫦娥五号探测器需要进入近地点200公里、远地点41万公里的地月转移轨道，对运载火箭的能力提出了很高的要求。

而这一重任便落到了有“胖五”之称的长征五号火箭。

它作为我国新一代大推力运载火箭，起飞重量约870吨，地球同步转移轨道（GTO）运载能力可达14吨。

可以说是名副其实的“大力士”。

而嫦娥五号此次的成功发射，也标志着中国航天史上的四个首次。

1、首次月面采样返回

从月球表面采样样品返回，是这个任务的核心。

嫦娥五号将在月面选定区域着陆并采集月壤，实现中国首次月面自动采样。

本次计划采集约2千克月壤并进行密封封装，经月面起飞、月球轨道交会对接、月地转移和再入回收等过程将月球样品安全送回地球。

2、首次月面起飞上升

完成月球表面样品采集工作后，上升器就要带样品起飞上升，与轨返组合体对接。

月球表面环境复杂，着陆器不一定是四平八稳的状态，很有可能落在斜坡上或者凸起、下凹等不同的地形上，给起飞带来了很大的难度。

克服地月环境差异、发动机羽流导流空间受限等是非常棘手的难题，必须依靠航天器“自力更生”，实现起飞时自主定位、定姿。

为了确保上升器能够顺利起飞上升，航天科技集团五院嫦娥研制团队进行了大量的试验验证，并建立了一整套环环相扣的系统保证任务，为嫦娥五号胜利迈出回家一步保驾护航。

3、首次实现月球交会对接

当着陆器托举上升器实现月面起飞上升后，仅仅依靠上升器是不可能实现返回地球的。

它需要飞到月球轨道上，在这里与轨返组合体交会对接，把采集到的月壤转移到返回器。

嫦娥五号采用具有世界先进水平的月球轨道交会对接技术，实现上升器与返回器等的对接，完成样品的交接。

从上升器进入环月飞行轨道开始，一直到轨返组合体与上升器完成对接与样品转移为止，设计师们为嫦娥五号设计了交会、对接、组合体运行、轨返组合体与对接舱分离等一系列关键动作，助推嫦娥五号实现完美对接。

4、首次带月壤高速再入返回地球

月球距离地球有38万公里远，返回器还携带着2千克的月壤样品。

返回时，飞行速度是接近每秒11公里的第二宇宙速度，而一般从近地轨道返回的航天器速度大多为每秒8公里的第一宇宙速度。以这样的速度进入大气层，很容易因高温而被烧毁。

要在进入大气层阶段把速度降下来，所以飞行试验器返回舱选择了半弹道“跳跃式”再入返回技术。

这就像在太空打水漂一样，整个再入返回过程就是让返回器先是高速进入大气层，再借助大气层提供的升力跃出大气层，然后以第一宇宙速度扎入大气层，返回地面。

中国探月工程第三阶段正式拉开序幕

中国的探月工程计划，经过10年的酝酿，最终确定分为“绕”、“落”、“回”3个阶段。

而此次嫦娥五号探测器的成功发射，即是第三阶段”回“。

这段工程的结束，将使我国航天技术迈上一个新的台阶。

• 第一阶段“绕”：发射探月卫星“嫦娥一号”、后来又发射了”嫦娥二号“，对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。
• 第二阶段”落”：发射了”嫦娥三号“、”嫦娥四号“，以软着陆的方式降落在月球上进行探测。
• 第三阶段”回“：发射“嫦娥五号”，目标是月面巡视勘察与采样返回。

事后，美国宇航局（NASA）在官方社交平台也发布消息，表达了对中国这次发射成功的祝贺。

中国网友也纷纷表达了对祖国航天事业的祝福和希冀：

参考链接：

https://weibo.com/2803301701/JvkzpxaFq?type=comment&ssl_rnd=1606181291.0379

https://baike.baidu.com/item/%E5%AB%A6%E5%A8%A5%E4%BA%94%E5%8F%B7

https://finance.sina.com.cn/tech/2020-11-24/doc-iiznezxs3363099.shtml