九天云外揽月回!中国探月工程嫦娥五号任务全程回顾
2020年11月24日凌晨4点半,大多数人还沉在睡梦里,海南文昌航天发射场的点火指令已经下达。橘红色的火焰从长征五号遥五运载火箭尾部喷薄而出,裹挟着巨大的轰鸣声把火箭推上夜空,这一次,火箭搭载的是我们中国探月工程三期的收官之作——嫦娥五号。
这次任务的目标说起来简单,做起来却难上青天:去月球挖两斤土壤,再完完整整把样品带回地球。从1970年我们发射第一颗人造卫星东方红一号开始,中国人对月亮的向往,从传说里的嫦娥奔月,一步步变成了实打实的太空探索,这一次,我们要亲手把月球的“礼物”带回家。
发射后的接下来几天,嫦娥五号一步一步朝着月球靠近。11月28日,它顺利进入环月轨道,这个时候,整个任务最惊心动魄的部分才刚刚要开始。要挖土,就得先找对地方落下去。嫦娥五号选的着陆点是月球正面的风暴洋北部,这一块区域从来没有人类探测器去过,这里的火山活动年龄更年轻,带回来的样品能帮我们解答很多关于月球演化的 unanswered 问题。不过陌生区域也意味着风险,地面控制中心的科研人员,盯着屏幕上的每一个参数,连大气都不敢多喘。
12月1日深夜,嫦娥五号着陆器带着上升器,顺利在预定区域着陆。消息传出来的时候,整个指控大厅都响起了掌声,很多人熬了好几个通宵,这一刻终于能松半口气。着陆之后没耽误时间,第二天凌晨,钻取和表取采样就正式开始了。你可别小看这个挖土,在月球上挖土跟在地球上完全不一样。月球没有大气,重力只有地球的六分之一,挖土的力度、角度都得精准控制,稍微不对,探测器可能就翻了,或者挖不到足够的样品。
科研人员提前给嫦娥五号做了无数次模拟试验,还专门造了跟月球表面地质条件差不多的试验场,就是为了应对各种可能的突发情况。大概两天不到,嫦娥五号就完成了采样,还把样品顺利封装进了上升器的容器里。这个时候,我想起以前看老航天人回忆说,刚启动探月工程的时候,很多技术我们都没有,只能一点点自己摸索,短短十几年过去,我们居然能自己从月球采样返回了,说出来真的挺让人感慨的。
采样封装完成,下一步就是从月面起飞了。这又是一个从来没人做过的挑战——在月球表面发射火箭,没有固定的发射塔,也没有地面指挥引导,全靠上升器自己控制姿态和轨迹。12月3日,上升器带着封装好的样品,稳稳从月面起飞,进入了预定的环月轨道。要知道,这是我们中国航天器第一次在地球以外的天体表面起飞,光是这一步,就已经创造了历史。
接下来要做的,就是月球轨道交会对接了。上升器要跟在环月轨道等着的轨返组合体对接,还要把样品转移到返回器里。这个对接的难度有多大呢?两个航天器在距离地球38万公里外的月球轨道上,以每秒好几公里的速度飞行,还要精准对接上,差一点点就会错过,整个过程都是自主完成,地面根本来不及干预。好在我们的科研人员早就把所有可能的情况都摸透了,12月6日,交会对接顺利完成,样品也成功转移到了返回器里。
做完这一步,就剩下最后一步:带着样品回地球了。12月13日,携带返回器的轨道器开始踏上返回地球的旅程,经过几天的飞行,终于在12月17日凌晨抵达了地球附近。这个时候还有最后一关:返回器再入大气层。因为返回器的速度接近第二宇宙速度,大概每秒11公里这么快,跟大气摩擦产生的温度能高达几千度,要是隔热层出问题,样品就全没了。
我们的科研人员设计了一个特别聪明的“半弹道跳跃式再入”方式,简单说就是让返回器像打水漂一样,在大气层表面漂一下再进去,这样能把速度降下来,减少摩擦产生的热量。这个方法看着巧妙,里面可是藏着无数次试验改出来的细节。
12月17日1点59分,嫦娥五号返回器稳稳落在了内蒙古四子王旗的预定着陆区。搜救队伍很快找到了返回器,那一张返回器带着降落伞落地的照片,我到现在都还记得,白白的返回器落在雪地上,旁边是赶来迎接的科研人员,那画面看着真的提气。
整个任务下来,从发射到回来,一共花了23天,我们最终拿到了1731克月球样品。这个重量看着不多,却是无数航天人花了十几年攒出来的成果。之前全世界只有美国和苏联成功实现过月球采样返回,上一次有人从月球带样品回来,还是四十多年前的事。我们这一次,不仅完成了自己探月工程“绕、落、回”三步走的规划,还给全世界的月球研究提供了新的样本。
后来这些样品被分成了好多份,一部分存起来,一部分给科研机构做研究,还有一部分做了公益展出,好多普通老百姓都亲眼看到了来自月球的土壤。很多人会问,我们花这么大力气去月球挖土,到底有什么用?其实你往远了看,每一次航天探索的突破,都会给我们的生活带来改变。现在我们用的北斗导航、天气预报卫星,最早都是从航天探索里慢慢发展出来的。而这一次嫦娥五号带回来的样品,能帮我们搞清楚月球的起源和演化,搞清楚月球火山活动到底什么时候结束的,这些答案,不光能帮我们更了解月亮,也能帮我们更了解地球的未来。
回头看嫦娥五号的整个任务,每一步都走得稳当,每一个突破都来得扎实。从嫦娥一号第一次绕月,到嫦娥三号第一次落月,再到嫦娥五号带样品回来,中国人的探月脚步,一步步踩得扎扎实实。我们对太空的探索,本来就是这样,一步一个脚印往前走,今天我们能从月亮带回样品,未来我们还会去更远的地方,探索更多我们不知道的奥秘。就像很多航天人说的,星辰大海的路,本来就是一步步走出来的,这次九天云外揽月回,只是一个新的开始。
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[Q]:嫦娥五号任务的核心目标是什么?
[A]:嫦娥五号任务的核心目标是前往月球采集月球土壤样品,并将样品完整带回地球,完成中国探月工程三期“回”的收官任务。
[Q]:嫦娥五号是什么时候发射,什么时候返回地球的?
[A]:嫦娥五号于2020年11月24日在中国文昌航天发射场发射,2020年12月17日返回器顺利着陆在内蒙古四子王旗预定着陆区,整个任务历时23天。
[Q]:嫦娥五号一共带回来多少月球样品?
[A]:嫦娥五号最终成功带回了1731克月球样品。
[Q]:嫦娥五号的着陆点选在了哪里?
[A]:嫦娥五号的预定着陆点是月球正面的风暴洋北部区域,这一区域此前从未有人类探测器到访过。
[Q]:月球采样返回任务之前有哪些国家完成过?
[A]:在嫦娥五号任务之前,全世界只有美国和苏联成功完成过月球采样返回任务,嫦娥五号任务成功后,中国成为第三个完成月球采样返回的国家,也是四十多年来首个完成该任务的国家。
[Q]:为什么返回器进入大气层要用打水漂的方式?
[A]:返回器从月球返回地球的速度接近第二宇宙速度,直接进入大气层会因为和大气摩擦产生数千度的高温,“半弹道跳跃式再入”也就是打水漂的方式,可以先让返回器在大气层表面减速,降低摩擦热量,保障返回器和样品的安全。
[Q]:中国探月工程的三步走规划是什么?
[A]:中国探月工程的三步走规划是“绕、落、回”,嫦娥五号完成采样返回,标志着三步走规划全部圆满完成。
[Q]:带回来的月球样品都用来做什么了?
[A]:月球样品会被分类存储,一部分交付科研机构用于月球相关科学研究,还有一部分会用于公益公开展出,让公众可以近距离接触月球样品。
这次任务的目标说起来简单,做起来却难上青天:去月球挖两斤土壤,再完完整整把样品带回地球。从1970年我们发射第一颗人造卫星东方红一号开始,中国人对月亮的向往,从传说里的嫦娥奔月,一步步变成了实打实的太空探索,这一次,我们要亲手把月球的“礼物”带回家。
发射后的接下来几天,嫦娥五号一步一步朝着月球靠近。11月28日,它顺利进入环月轨道,这个时候,整个任务最惊心动魄的部分才刚刚要开始。要挖土,就得先找对地方落下去。嫦娥五号选的着陆点是月球正面的风暴洋北部,这一块区域从来没有人类探测器去过,这里的火山活动年龄更年轻,带回来的样品能帮我们解答很多关于月球演化的 unanswered 问题。不过陌生区域也意味着风险,地面控制中心的科研人员,盯着屏幕上的每一个参数,连大气都不敢多喘。
12月1日深夜,嫦娥五号着陆器带着上升器,顺利在预定区域着陆。消息传出来的时候,整个指控大厅都响起了掌声,很多人熬了好几个通宵,这一刻终于能松半口气。着陆之后没耽误时间,第二天凌晨,钻取和表取采样就正式开始了。你可别小看这个挖土,在月球上挖土跟在地球上完全不一样。月球没有大气,重力只有地球的六分之一,挖土的力度、角度都得精准控制,稍微不对,探测器可能就翻了,或者挖不到足够的样品。
科研人员提前给嫦娥五号做了无数次模拟试验,还专门造了跟月球表面地质条件差不多的试验场,就是为了应对各种可能的突发情况。大概两天不到,嫦娥五号就完成了采样,还把样品顺利封装进了上升器的容器里。这个时候,我想起以前看老航天人回忆说,刚启动探月工程的时候,很多技术我们都没有,只能一点点自己摸索,短短十几年过去,我们居然能自己从月球采样返回了,说出来真的挺让人感慨的。
采样封装完成,下一步就是从月面起飞了。这又是一个从来没人做过的挑战——在月球表面发射火箭,没有固定的发射塔,也没有地面指挥引导,全靠上升器自己控制姿态和轨迹。12月3日,上升器带着封装好的样品,稳稳从月面起飞,进入了预定的环月轨道。要知道,这是我们中国航天器第一次在地球以外的天体表面起飞,光是这一步,就已经创造了历史。
接下来要做的,就是月球轨道交会对接了。上升器要跟在环月轨道等着的轨返组合体对接,还要把样品转移到返回器里。这个对接的难度有多大呢?两个航天器在距离地球38万公里外的月球轨道上,以每秒好几公里的速度飞行,还要精准对接上,差一点点就会错过,整个过程都是自主完成,地面根本来不及干预。好在我们的科研人员早就把所有可能的情况都摸透了,12月6日,交会对接顺利完成,样品也成功转移到了返回器里。
做完这一步,就剩下最后一步:带着样品回地球了。12月13日,携带返回器的轨道器开始踏上返回地球的旅程,经过几天的飞行,终于在12月17日凌晨抵达了地球附近。这个时候还有最后一关:返回器再入大气层。因为返回器的速度接近第二宇宙速度,大概每秒11公里这么快,跟大气摩擦产生的温度能高达几千度,要是隔热层出问题,样品就全没了。
我们的科研人员设计了一个特别聪明的“半弹道跳跃式再入”方式,简单说就是让返回器像打水漂一样,在大气层表面漂一下再进去,这样能把速度降下来,减少摩擦产生的热量。这个方法看着巧妙,里面可是藏着无数次试验改出来的细节。
12月17日1点59分,嫦娥五号返回器稳稳落在了内蒙古四子王旗的预定着陆区。搜救队伍很快找到了返回器,那一张返回器带着降落伞落地的照片,我到现在都还记得,白白的返回器落在雪地上,旁边是赶来迎接的科研人员,那画面看着真的提气。
整个任务下来,从发射到回来,一共花了23天,我们最终拿到了1731克月球样品。这个重量看着不多,却是无数航天人花了十几年攒出来的成果。之前全世界只有美国和苏联成功实现过月球采样返回,上一次有人从月球带样品回来,还是四十多年前的事。我们这一次,不仅完成了自己探月工程“绕、落、回”三步走的规划,还给全世界的月球研究提供了新的样本。
后来这些样品被分成了好多份,一部分存起来,一部分给科研机构做研究,还有一部分做了公益展出,好多普通老百姓都亲眼看到了来自月球的土壤。很多人会问,我们花这么大力气去月球挖土,到底有什么用?其实你往远了看,每一次航天探索的突破,都会给我们的生活带来改变。现在我们用的北斗导航、天气预报卫星,最早都是从航天探索里慢慢发展出来的。而这一次嫦娥五号带回来的样品,能帮我们搞清楚月球的起源和演化,搞清楚月球火山活动到底什么时候结束的,这些答案,不光能帮我们更了解月亮,也能帮我们更了解地球的未来。
回头看嫦娥五号的整个任务,每一步都走得稳当,每一个突破都来得扎实。从嫦娥一号第一次绕月,到嫦娥三号第一次落月,再到嫦娥五号带样品回来,中国人的探月脚步,一步步踩得扎扎实实。我们对太空的探索,本来就是这样,一步一个脚印往前走,今天我们能从月亮带回样品,未来我们还会去更远的地方,探索更多我们不知道的奥秘。就像很多航天人说的,星辰大海的路,本来就是一步步走出来的,这次九天云外揽月回,只是一个新的开始。
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[Q]:嫦娥五号任务的核心目标是什么?
[A]:嫦娥五号任务的核心目标是前往月球采集月球土壤样品,并将样品完整带回地球,完成中国探月工程三期“回”的收官任务。
[Q]:嫦娥五号是什么时候发射,什么时候返回地球的?
[A]:嫦娥五号于2020年11月24日在中国文昌航天发射场发射,2020年12月17日返回器顺利着陆在内蒙古四子王旗预定着陆区,整个任务历时23天。
[Q]:嫦娥五号一共带回来多少月球样品?
[A]:嫦娥五号最终成功带回了1731克月球样品。
[Q]:嫦娥五号的着陆点选在了哪里?
[A]:嫦娥五号的预定着陆点是月球正面的风暴洋北部区域,这一区域此前从未有人类探测器到访过。
[Q]:月球采样返回任务之前有哪些国家完成过?
[A]:在嫦娥五号任务之前,全世界只有美国和苏联成功完成过月球采样返回任务,嫦娥五号任务成功后,中国成为第三个完成月球采样返回的国家,也是四十多年来首个完成该任务的国家。
[Q]:为什么返回器进入大气层要用打水漂的方式?
[A]:返回器从月球返回地球的速度接近第二宇宙速度,直接进入大气层会因为和大气摩擦产生数千度的高温,“半弹道跳跃式再入”也就是打水漂的方式,可以先让返回器在大气层表面减速,降低摩擦热量,保障返回器和样品的安全。
[Q]:中国探月工程的三步走规划是什么?
[A]:中国探月工程的三步走规划是“绕、落、回”,嫦娥五号完成采样返回,标志着三步走规划全部圆满完成。
[Q]:带回来的月球样品都用来做什么了?
[A]:月球样品会被分类存储,一部分交付科研机构用于月球相关科学研究,还有一部分会用于公益公开展出,让公众可以近距离接触月球样品。
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