嫦娥五号探月之旅开启- 大数跨境

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嫦娥五号探月之旅开启

运动光学

2020-11-30

导读：11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，开启我国首次地外天体采样返回之旅。

11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，开启我国首次地外天体采样返回之旅。

11月28日20时58分，嫦娥五号探测器经过约112小时奔月飞行，在距月面约400公里处成功实施3000牛发动机点火，约17分钟后，发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断，嫦娥五号探测器近月制动正常，顺利进入环月轨道。

　　近月制动是月球探测器飞行过程中关键的轨道控制之一。高速飞行的探测器在靠近月球时，实施“刹车”制动，目的是使其相对速度低于月球逃逸速度，从而被月球引力捕获。

　　嫦娥五号探测器在地月转移过程中经历了2次轨道修正，达到预期目标。后续，嫦娥五号探测器将调整环月轨道高度和倾角，着陆器和上升器组合体将择机与轨道器和返回器组合体分离，实施月球正面软着陆，按计划开展月面自动采样等工作。

奔月之旅步步创新

嫦娥五号由轨道器、返回器、着陆器、上升器四大部分共15个分系统组成，是中国首个实施无人月面取样返回的航天器。发射成功后，嫦娥五号将经过11个飞行阶段，共计20余天的在轨飞行过程，采集约2千克月球样品返回地球。

专家介绍，本次嫦娥五号的科学探测任务主要是开展着陆点区域形貌探测与地质背景勘察，获取与月球样品相关的现场分析数据，建立现场探测数据与实验室分析数据之间的联系；对月球样品开展系统长期实验室研究，分析月壤结构、物理特性、物质组成，深化月球成因与演化历史研究。

作为我国探月工程“绕、落、回”三步走中的收官之作，嫦娥五号有望实现我国航天史上多个“首次”。

首次月面自动采样与封装。作为此次任务的核心关键之一，月球表面自动采样封装是嫦娥五号任务中最引人注目的一个环节。在这个阶段，嫦娥五号探测器将在月面选定区域着陆，并采集月壤，实现我国首次月面自动采样与封装。为此，中国航天科技集团五院的设计师们为嫦娥五号精心设计了两种“挖土”模式：钻取和表取。当嫦娥五号着陆上升组合体顺利软着陆在月球表面后，就会开始为期两天的月面工作，采集约2千克月壤并密封封装，经月面起飞、月球轨道交会对接、月地转移与再入回收等过程将月球样品安全送回地球家园。

首次月面起飞上升。当嫦娥五号探测器完成月面工作后，就要踏上“回家”的旅程。回家第一步如果顺利迈出，将会突破我国航天史上另一个首次——月面起飞上升。嫦娥五号顺利完成月壤采样封装后，上升器就要准备月面点火起飞了。运载火箭在地球起飞是有一套完备发射塔架系统的。月面起飞就不一样了，由于月球表面环境复杂，这给着陆器起飞带来了很大难度。此外，嫦娥五号在月面起飞必须依靠自身力量实现起飞时的自主定位、定姿。

首次实现月球轨道交会对接。当着陆器托举上升器实现月面起飞上升后，嫦娥五号一路飞奔而去。但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与轨返组合体交会对接，把采集到的月壤转移到返回器。然而，在38万公里外的月球轨道上实施无人交会对接不仅在我国尚属首次，在人类航天史上也是第一次。

首次带月壤高速再入返回地球。当返回器带着月壤从38万公里远的月球风驰电掣般向地球飞来，这时它的飞行速度接近每秒11公里的第二宇宙速度，一般从近地轨道返回的航天器速度则大多为每秒8公里的第一宇宙速度。这每秒3公里的差距给航天器再入返回地球带来巨大难度，一旦速度过猛，返回器就会一头撞向地球。因此，在这一过程中必须让返回器减速飞行。对此，科研人员创新提出了半弹道跳跃式再入返回技术方案，就像在太空打水漂一样，让返回器先是高速进入大气层初次减速，再借助大气层提供的升力跃出大气层，然后再入大气层二次减速，最后返回地面，确保嫦娥五号安全顺利降落。