年内择机发射,美苏曾用过

2019-11-17 04:20栏目:中国军情
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  华商报讯(记者王卫平) 近日,执行探月工程三期再入返回飞行试验任务的嫦娥五号飞行试验器将在西昌卫星发射中心发射。据悉,这是嫦娥系列发射中首次需要返回地球的一次任务,将为嫦娥五号飞行提供试验数据。

  探月今年试验“带嫦娥返地球”

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  据介绍,嫦娥三号任务圆满完成后,我国探月工程全面转入三期。作为“绕、落、回”规划的第三步,探月工程三期的主要目标是实现无人自动采样返回,突破月面采样、月面上升、月球轨道交会对接和以接近第二宇宙速度(11.2公里/秒)再入返回四项核心关键技术。计划于2017年左右在海南文昌航天发射中心发射的嫦娥五号将执行这个任务,完成探月工程的重大跨越——带回月球样品。

  嫦娥五号将于2017年发射;今年将突破返回器高速返回地球技术

年内择机发射,美苏曾用过。嫦娥五号探路先锋发射成功,将打水漂式返回地球。

  要实现航天器从月球返回地球,最关键的技术之一就是“回”,要在11.2公里/秒的高速下,重新返回地球。而这样的速度,比神舟飞船7.9公里/秒返回地球的速度要快很多,难度和技术要求也非常高。早在8月份,嫦娥五号飞行试验器就从北京转运至西昌卫星发射中心,逐步开展相关测试和试验。该飞行器将主要验证嫦娥五号任务返回器以接近第二宇宙速度再入返回地球的相关技术。据悉,该飞行器将飞到月球附近,绕月球飞行约一周后,从月球返回地球,降落在我国境内某地。这是嫦娥系列发射任务中的首次由月球“回家”。

  记者从国防科工局获悉,执行探月工程三期再入返回飞行试验任务的飞行试验器10日从北京运抵西昌青山机场,随后转运至西昌卫星发射中心,逐步开展相关测试和试验。

按 计划将于24日凌晨从西昌卫星发射中心升空的“再入返回飞行试验器”,是中国探月工程三期任务中最关键也是最困难的一次试验。在发射之后,它将创造中国在 太空中的多个首次,尤其是“太空打水漂”式的着陆方式让外界格外瞩目。为何这次技术试验如此引人关注?它对中国探月工程的意义到底有多大?为何要采用创新 型着陆方式?多名中国航天技术专家向《环球时报》记者解释了这次试验背后的种种机遇与挑战。

  据了解,我国嫦娥系列已经发射过3次。嫦娥一号发射成功后,进行了“撞月”试验。嫦娥二号绕月飞行任务完成后,已经飞向更深远的太空,离地球越来越远。嫦娥三号携带玉兔号月球车实现了落月计划。嫦娥四号是嫦娥三号的备份,在嫦娥三号发射成功后,嫦娥四号将不用再发射。

  据悉,探月工程三期再入返回飞行试验任务将于今年择机实施,主要验证嫦娥五号任务返回器以接近第二宇宙速度(第二宇宙速度为11.2公里/秒)再入返回地球的相关技术。

探月三期面临四大难题

  嫦娥三号任务圆满完成后,我国探月工程全面转入三期。作为“绕、落、回”规划的第三步,探月工程三期的主要目标是实现无人自动采样返回,突破月面采样、月面上升、月球轨道交会对接和以接近第二宇宙速度再入返回四项核心关键技术。

要 了解这次试验的意义,首先得从它的性质说起。探月工程三期副总设计师郝希凡介绍说,与前几次嫦娥探测器的发射不同,这次进行的是一次技术验证性试验,通过 飞行器的真实飞行,获取飞行器高速再入返回地球的相关轨道设计、气动、热防护、制导导航与控制等关键技术数据。飞行试验器发射升空后将经历星箭分离、地月 转移、月球近旁转向、月地转移、返回地球附近、再入返回地球等6大关键节点,试验技术难度和创新性极高。

  探月“绕、落、回”

嫦娥三号任务成功后,中国探月工 程全面进入“绕、落、回”的第三期,即“从月球采样返回”。 郝希凡说,通俗地讲,就是发射探测器在月球上挖一勺土,然后带回地球。然而要实现这个目的,我们面临着四大技术难题:首先是如何在月球上挖土取样;接下来 登陆器怎么从月球表面起飞返回月球轨道;然后如何在月球轨道实现交会对接;最后探测器还要以接近第二宇宙速度的极高速度返回地球大气层着陆。郝希凡说,这 些技术难题都是我们之前从未遇到过的,其中最后一步堪称整个探月工程三期里最难的技术。

  绕

中国航天科技集团公司飞行试验器副总设计师张伍透 露,飞行试验器由返回器和服务舱两部分组成。服务舱与嫦娥2号的外形很像,返回器则与神舟飞船神似,但体积只有神舟飞船的1/8。他表示,试验飞行器的轨 道采用“8”字形的地月自由返回轨道,这种特殊设计巧妙地利用地球和月球引力,让探测器飞抵月球附近后绕半圈自动向地球飞来,可为未来嫦娥5号的月地飞行 轨道规划提供很大帮助。不过航天科技集团五院专家戴居峰介绍说,由于月球的引力场分布不均匀,因此利用月球引力规划探测器的轨道并不容易,整个过程需要经 过多次调整。

  2004年~2007年研制和发射我国首颗月球探测卫星,实施绕月探测。

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  主要任务:研制和发射月球探测卫星;突破绕月探测关键技术,对月球地形地幔、部分元素及物质成分、月壤特性、地月空间环境等进行全球性、整体性与综合性的探测。

  落

  2013年前后进行首次月球软着陆和自动巡视勘测。

  主要任务:突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通讯与遥操作等关键技术;研制和发射月球软着陆探测器和巡视探测器,实现月球软着陆和巡视探测,对着陆区地形地貌、地质构造和物质成分等进行探测。

  回

  2020年前首次月球样品自动取样返回探测。

  主要任务:突破采样返回探测器小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等技术,在现场分析取样的基础上,采集关键性样品返回地球,进行试验室分析研究。

  解读

  返回速度快刹车是难题

  据了解,嫦娥五号将于2017年左右在海南文昌航天发射中心发射,完成探月工程的重大跨越——带回月球样品。

  专家解释称,飞行试验器是为嫦娥五号做准备的。嫦娥五号由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成,飞行试验器就是为了试验返回的技术,但是因为返回速度很快,技术也很复杂,所以这个飞行试验器就要专门试验返回技术,以减少难度和风险。

  专家称,这次试验预计将模拟轨道器和返回器绕月与返回的全过程,返回器和返回轨道与未来的嫦娥五号是一样的,未来嫦娥五号有四部分,这次试验两个部分,由轨道器和返回器组成,嫦娥五号还要有上升器和着陆器。

  专家表示,嫦娥五号飞到月球轨道之后,有一部分要到月球表面去采样,另一部分绕月球轨道运转,采样结束后,要带着样品和轨道器对接,然后返回地球。在返回过程中,载入角是一大难关。因为速度达到每秒11.2公里,所以角度太平就无法落入地球,太直又会直接撞击地球。在进入地球轨道时的刹车的时间、大小、方向也很重要,进入地球有两种方式,一种是直接进入地球,另一种是围绕地球转几圈之后,找到合适时机变轨落入地球。

  此外,在落入地球时,载人飞船的返回舱落地的速度要求每秒3米左右,而无人返回舱就可以宽松一点,每秒15米以下即可。 新京报记者闫欣雨

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