来源:央视直播
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,火箭飞行约秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。
长征五号遥五运载火箭发射升空后,先后实施了助推器分离、整流罩分离、一二级分离以及器箭分离等四次分离。嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成,在经历地月转移、近月制动、环月飞行后,着陆器和上升器组合体将与轨道器和返回器组合体分离,轨道器携带返回器留轨运行,着陆器承载上升器择机实施月球正面预选区域软着陆,按计划开展月面自动采样等后续工作。
嫦娥五号任务计划实现三大工程目标:一是突破窄窗口多轨道装订发射、月面自动采样与封装、月面起飞、月球轨道交会对接、月球样品储存等关键技术,提升我国航天技术水平;二是实现我国首次地外天体自动采样返回,推动我国科学技术重大进步;三是完善探月工程体系,为我国未来开展载人登月与深空探测积累重要的人才、技术和物质基础。
发射前回顾
长征五号遥五运载火箭于9月下旬由远望运输船队安全运抵海南文昌清澜港,并通过公路运输方式分段运送至中国文昌航天发射场。此后,火箭按照测试发射流程,陆续完成了总装、测试等各项准备工作。
00:24来源:Frontline
11月17日上午,活动发射平台驶出发射场垂直测试厂房,平稳行驶约2小时后,将长征五号遥五运载火箭安全转运至发射场一号发射工位。后续,在完成火箭功能检查和联合测试等工作并确认最终状态后,火箭将加注推进剂,按程序实施发射。
长征5号活动发射平台,长28米,宽23米,高70米,相当于24层楼的高度。自重近吨,起飞重量吨。上面写着“探索浩瀚太空永无止境,攀登科技高峰任重道远。”(台上表面积约平方米)
来源:空天逐梦
12根擎天柱
来源:空天逐梦
在“大火箭”活动发射平台的上表面,有12根像柱子一样的支撑装置,这是火箭在发射台上的“座椅”,研制人员用了3年多的时间开发出了“十二点调平技术”,让火箭可以“坐”得又直又稳,这不仅让火箭受力较好,而且有利于火箭的瞄准、发射。
一般的火箭都是4个点支撑,但是“大火箭”的体积远远大于以往火箭,需要增加支撑点。研制人员借鉴了“三点调平技术”“四点调平技术”,克服了技术跨度大、调整难度大等困难,研制出“十二点调平技术”。这项技术完全是自动控制的,以后,操作人员只要一按键,几分钟就可以使“大火箭”实现自动调平,安坐在发射台上了。
活动发射平台和火箭之间,通过六根摆杆连接。相当于脐带,给火箭供电供气。
来源:空天逐梦
氢紧急卸回管,火箭起飞3到5秒后脱落。
来源:空天逐梦
来源:空天逐梦
来源:空天逐梦
除了这种直观可以看到的先进技术外,还有一些看不到的“先进性”。比如,“大火箭”活动发射平台上法兰之间连接所用的螺栓和相应的加载技术。海南文昌发射场高温、高湿、多盐雾,但是合练任务期间,“大火箭”活动发射平台的螺栓没有一个生锈,这是因为在出厂前,技术人员对这些螺栓进行了防腐工艺处理。而且,他们还在安装螺栓时采用了一种特殊技术,可以防止发射平台在运行、工作过程中使螺栓发生松动,完全可以保证螺栓的可靠性。“大火箭”活动发射平台上,像这样的新技术还有十几项,它们都是确保火箭安全、稳妥、可靠的基石。正是这些先进的技术,才让“大火箭”活动发射平台的先进性遥遥领先于国内已有的发射平台。我们期待它“英姿飒爽”地将“大火箭”送上征程。
本次任务是长征五号系列运载火箭第二次应用性发射,此前已成功发射我国首次火星探测任务天问一号探测器。
探月工程嫦娥五号任务是中国探月工程第六次任务,计划实现月面自动采样返回,助力深化月球成因和演化历史等科学研究,是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一。
嫦娥五号任务有多复杂?
15:09来源:央视焦点访谈
知识点一:嫦娥五号探测器组成和任务过程嫦娥五号探测器,体重8.2吨,身高超过7米,探测器包括四部分,从下往上,从跟火箭对接的部分开始算,分别是轨道器,返回器,着陆器,上升器。在经历多次变轨后,到达月球轨道,此后探测器将两两分离。着陆器和上升器在合适的时机着陆月球表面,进行月面采样和封装。完成这一步骤后,着陆器将留在月球表面,上升器携带月球样本,与在月球轨道的轨道器和返回器对接,把采集器中的样本移到返回器中,轨道器携带返回器从月球返航,在进入地球轨道后,返回器和轨道器分离,独自返回地球,整个任务预计需要23天左右。
知识点二:嫦娥五号的发射窗口要求很苛刻天问一号有连续14天的发射窗口,而嫦娥五号的发射窗口要求很苛刻,探月任务涉及到地球和月球之间的相对关系,整个年只有3天具备这样的条件。包括发射场所在的位置,决定了24日凌晨四点半,对于把一个重达8吨多的探测器打出去,是最合适的时机。
知识点三:月面采样只有两天的时间来完成不管最后采集了多少月壤,上升器必须在计划的时间上升,和一直在绕月的轨道器交汇对接。如果没有按预定时间完成对接,则返回就会受到影响。理论上21秒能实现两个飞行器从抓捕到最后锁紧,建立刚性连接这样一个过程。
知识点四:嫦娥五号的两种取样方式一种是钻取,一种是表取,钻取就是钻到月球表面两米深以下,同时这个过程中获取不同月球表面到月表一下不同深度的月壤。表取就是在月球表面进行铲土。嫦娥五号的目标是带回两公斤的月壤。
参考
[1]