嫦娥五號(hào)到月球挖土究竟有多難 揭我國(guó)首次無(wú)人月球采樣返回任務(wù)
取月壤“鉆”“鏟”“挖”“夾”十八般武藝齊上陣
月球表面自動(dòng)采樣封裝,是嫦娥五號(hào)任務(wù)中最引人注目的一個(gè)環(huán)節(jié)。在這個(gè)階段,嫦娥“五姑娘”將在月面選定區(qū)域著陸,并“使出渾身解數(shù)”采集月壤,實(shí)現(xiàn)我國(guó)首次月面自動(dòng)采樣。
裴照宇表示,來(lái)自中國(guó)航天科技集團(tuán)五院的設(shè)計(jì)師們采用表鉆結(jié)合、多點(diǎn)采樣的方式,設(shè)計(jì)了兩種“挖土”模式:鉆取和表取。
當(dāng)著陸上升組合體軟著陸在月球表面,嫦娥“五姑娘”就開(kāi)始了為期2天的月面工作。
“五姑娘”隨身攜帶的鉆取采樣裝置、表取采樣裝置、表取初級(jí)封裝裝置和密封封裝裝置等“神器”,將采取深鉆、淺鉆,以及“鏟土”“挖土”“夾土”等方式,采集約2公斤月壤,并進(jìn)行密封封裝。
這之后,“五姑娘”再經(jīng)月面起飛、月球軌道交會(huì)對(duì)接、月地轉(zhuǎn)移和再入回收等過(guò)程,將月球樣品安全送至地球家園。
完成月面工作后,“五姑娘”就要踏上“回娘家”的旅程了。
萬(wàn)事開(kāi)頭難,想回娘家可不容易,第一步能否“邁好”至關(guān)重要。這就是涉及到突破我國(guó)航天史上的另一個(gè)“首次”——月面起飛上升。
完成月壤采樣封裝后,“五姑娘”的上升器,要準(zhǔn)備月面點(diǎn)火起飛,這是一個(gè)高難度科目。
人們對(duì)于火箭的點(diǎn)火起飛較為熟悉,那是有一套完備的發(fā)射塔架系統(tǒng)的,點(diǎn)火起飛位置也經(jīng)過(guò)精確測(cè)算,飛行軌道同樣是一遍遍計(jì)算好的。
相應(yīng)地,月面起飛就有所不同了,它沒(méi)有一馬平川的起飛地,更沒(méi)有成熟完備的發(fā)射塔架,著陸器就相當(dāng)于上升器的發(fā)射塔架,托舉“五姑娘”回家。
阮劍華說(shuō),月球表面環(huán)境復(fù)雜,著陸器不一定是四平八穩(wěn)的狀態(tài),很有可能落在斜坡上或者凸起、下凹等不同的地形上。這就給起飛帶來(lái)很大的難度。
此外,“五姑娘”還要克服地月環(huán)境差異、發(fā)動(dòng)機(jī)羽流導(dǎo)流空間受限等難題。月面起飛時(shí),“五姑娘”還無(wú)法像運(yùn)載火箭一樣“在地面發(fā)射前由地面人員完成測(cè)調(diào)和確認(rèn)”,而必須依靠航天器“自力更生”,實(shí)現(xiàn)起飛時(shí)自主定位、定姿。
阮劍華說(shuō),為了確保“五姑娘”上升器能夠順利起飛上升,中國(guó)航天科技集團(tuán)五院嫦娥研制團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)驗(yàn)證,并建立了一整套環(huán)環(huán)相扣的系統(tǒng)保證任務(wù),為嫦娥五號(hào)勝利邁出回家一步保駕護(hù)航。
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