嫦娥五號(hào)到月球挖土究竟有多難 揭我國首次無人月球采樣返回任務(wù)
在太空打水漂再入返回地球家園
當(dāng)著陸器托舉上升器實(shí)現(xiàn)月面起飛上升后,嫦娥“五姑娘”將一路飛奔,直到月球軌道。
在這里,上升器還要和軌返組合體交會(huì)對(duì)接,把采集到的月壤轉(zhuǎn)移到返回器。
裴照宇告訴記者,經(jīng)過幾十年的實(shí)踐探索,我國在載人航天領(lǐng)域已經(jīng)熟練掌握了近地軌道交會(huì)對(duì)接技術(shù),但是在38萬公里外的月球軌道上,進(jìn)行無人交會(huì)對(duì)接不僅在我國尚屬首次,在人類航天史上也是第一次。
據(jù)他介紹,人類此前3次無人月球采樣任務(wù),采用的都是月面起飛直接返回地球的方案;而嫦娥五號(hào)則是采用月球軌道交會(huì)對(duì)接技術(shù),這為研制團(tuán)隊(duì)帶來了極大的挑戰(zhàn)。
來自航天科技集團(tuán)五院的嫦娥五號(hào)研制團(tuán)隊(duì),從上升器進(jìn)入環(huán)月飛行軌道開始,一直到軌返組合體與上升器完成對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移為止,為嫦娥“五姑娘”設(shè)計(jì)了交會(huì)、對(duì)接、組合體運(yùn)行、軌返組合體與對(duì)接艙分離等一系列關(guān)鍵動(dòng)作,助推嫦娥五號(hào)實(shí)現(xiàn)完美對(duì)接。
當(dāng)返回器帶著月壤,從38萬公里遠(yuǎn)的月球風(fēng)馳電掣般向地球飛來,這時(shí)它的飛行速度是接近每秒11公里的第二宇宙速度。一般從近地軌道返回的航天器,其速度大多為每秒8公里的第一宇宙速度。
可別小看了這每秒3公里的“速度差”。
五院的科技人員做了一個(gè)類比:就好像扔石頭,同樣一塊石頭,從一層樓扔下去的速度,和從十幾層樓扔下去的速度肯定不一樣。同理,航天器從數(shù)百公里高的近地軌道返回,和從38萬公里遠(yuǎn)的月球返回必然不同。一旦速度過猛,返回器一頭撞向地球,后果不堪設(shè)想。
必須讓返回器減速飛行。
阮劍華說,航天科技集團(tuán)五院嫦娥五號(hào)探測(cè)器的設(shè)計(jì)師們,為此提出了半彈道跳躍式再入返回技術(shù)方案,“就像在太空打水漂一樣,整個(gè)再入返回過程,就是讓返回器先高速進(jìn)入大氣層,再借助大氣層提供的升力,躍出大氣層,然后以第一宇宙速度‘扎入’大氣層,返回地面。”
現(xiàn)在,發(fā)射成功,只邁出了嫦娥五號(hào)任務(wù)的第一步。裴照宇說,接下來嫦娥五號(hào)還將經(jīng)過11個(gè)階段,20余天的在軌飛行過程,最終才能完成“挖土”并返回地球。期待嫦娥五號(hào)后續(xù)精彩旅程,期待榮耀歸來的那一刻!