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1 # 魑魅涅磐
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2 # 物原愛牛毛1
如果長五火箭專案順利推進,還能有嫦娥四號的任務嗎?
答案是當然有了,我們國家在2015年時就規劃好了:2017年底前用長征五號運載火箭發射嫦娥五號,2018年用長三乙運載火箭發射嫦娥四號。
剛剛玉兔二號拍攝的嫦娥四號當時還有人質疑過為什麼先發射探月三期、序號靠後的探測器,而不是先發射序號靠前、探月二期的探測器。原因也簡單,就是嫦娥三號已經很成功地完成了探月二期落月的任務,嫦娥四號是嫦娥三號的備份星,任務相對來說也不那麼急迫和必須了,如果要發射也不能簡單地重複,要充分發揮資源潛能、提高難度驗證更多技術、尋求國際合作勇於創新、史無前例探索未知領域,這也符合我們國家歷行節約不搞重複工作的慣例。於是打算先完成探月三期任務,再來從容設計嫦娥四號的任務,最後一致決定著陸月背,為了地球和月背的通訊提前發射中繼星。再說兩個探測器本來就是讓兩種不同的火箭來發射,可以說互不影響。所以不管長征五號火箭專案推進的順不順利,嫦娥四號都要如期發射,發射它的是非常成熟的長三乙火箭,這款火箭隸屬長三甲系列,長三甲系列被譽為“金牌火箭”,除非是長三甲系列火箭出現問題才會影響到嫦娥四號的任務,別的系列的火箭比如說長五系列是影響不到它的。
長五火箭順不順利影響不到嫦娥四號任務,那如果長五火箭不順利會影響到什麼?(這個問題雖然與本題沒有直接關係,但我們可以從另一方面加深瞭解嫦娥四號任務與長征五號無關的事實。也算是個科普吧。)
長征五號運載火箭我告你講影響可多了:長五不順利,最直接的影響就是嫦娥五號月球取樣返回任務的推遲,本來打算在成功試射第二髮長徵五號之後,在2017年底就用第三髮長徵五號發射嫦娥五號,結果因為在同年7月2日第二髮長徵五號失利而被迫推遲,據有關訊息嫦娥五號最早將於2019年底發射。除了影響嫦娥五號之外,還影響了在長征五號基礎上研製的長征五號乙(CZ一5B),由於屬於同一系列,長五出現的問題在長五乙身上照樣能出現,所以必須先找出長五失利的原因徹底解決,才能正常研製長五乙。
長征五號乙運載火箭效果圖長五乙火箭採用一級半構型,是長五家族裡近地軌道運載能力最大的,達到25噸,地月轉移軌道能力14噸,它體現了長五系列運力的最大設計指標。這款火箭被寄予了很多重任,是未來十幾年的主打火箭,將用於發射中國未來空間站的核心艙(22噸左右)、兩個實驗艙(均是20噸級),還有一個光學艙,這些都是空間站的重要組成部分,
未來的中國空間站如果長征五號乙不如期研製完成,將嚴重影響中國空間站的建設進度,我們國家對空間站的建設有嚴格的時間表,那就是必須在2022年前後建成,這已經是比原計劃推遲兩年了,不能再推了,這裡面有國家戰略的考量:國際空間站將於2024年退役,到時中國的空間站很有可能成為唯一,我們如果佔領這個戰略制高點對中國是非常有利的。另外這個時間點也是和中國的北斗全球導航系統建成的時間(2020年後全面建成)互相配合,驗證高尖端技術。由於回答問題所限,這裡就不作詳談了。
北斗全球導航系統還有能影響到火星探測任務,火星探測可是有時間的,火星每兩年左右靠近地球一次,這時去火星能節省很多時間和燃料,中國計劃2020年發射火星探測器,用長五系列火箭發射,不能再耽誤了。另外還有別的行星探測、大質量通訊衛星等等等等,都等著長征五號,由於與本題無關,就不多說了。好了,這就是我的答案,歡迎大家評論。
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前段時間嫦娥4號月球探測器成功降落在月球背面的世紀性壯舉,也讓中國在21世紀月球探索開發中走在了世界前列,執行此次發射任務的是長征3號乙火箭,這款火箭在技術的應用上大量採用高新技術,並且經過多次發射已經成為了中國運載火箭發射行列和商業航天發射訂單中的一款成熟產品。雖然嫦娥4號探測器最開始只是作為嫦娥3號探測器的備份存在,但是從執行的任務屬性來說,嫦娥4號的月球背面軟著陸相比嫦娥3號的月球正面軟著陸意義和難度都更大(受限於月球自轉和公轉的時間一致的原因,月球背面我們在地球上只能看到大概18%影像面積)。而嫦娥4號執行的月球背面的軟著陸不管是從實現過程和意義上都更難。首先因為月球背面我們看不到,所以要想實現航天器在月球背面的軟著陸就要解決地球和月球背面的通訊問題,而這個問題的解決方式就是早在今年5月份發射的鵲橋號訊號中繼衛星。其次是因為月球自轉的時間長達27天之久,月球也沒有大氣層的保護,所以月球陽面和陰面的溫度差特別大,這就要求降落在月球背面的嫦娥4號要能夠保證在27天的陰暗時間裡不光要保持頭腦清醒,而且藉助同位素核電池還要在黑夜工作,等月球背面轉成陽面後又要能夠忍受住長達27天的高溫環境,所以嫦娥4號雖然降落的是月球背面,但是在降落艱難程度上和降落後的工作環境中相比降落在正面的嫦娥3號和以往已經成功降落在月球正面的美俄兩國的航天器都更加困難。而嫦娥4號的研製發射計劃本身就是整個嫦娥探月工程中“繞、落、回”中的落,可能最早的時候並沒有要降落在月球背面的打算,但是在嫦娥3號已經成功降落在月球正面,實現了繞落回三部曲中的第二步,這一步也讓我們真正瞭解了月球的組成和地質地貌特徵等更多更有價值的探索發現。嫦娥4號的任務屬性就由備份轉變成為一名迄今為止人類從未執行過的太空探索任務----在月球背面實現軟著陸,而這個方案的確認早在2015年末就已經確定。不管是嫦娥3號的月球正面軟著陸還是嫦娥4號的月球背面軟著陸都只是整個嫦娥探月工程中“落”這一步,下一步我們是要實現發射的月球探測器將採集的月球土壤、岩石等標本送回地球來的,但是從這一步開始的實現過程上就更為複雜了。縱觀整個嫦娥探月工程中從嫦娥1號到到嫦娥4號月球探測器,探測器的質量都在不斷增大,所發射的長征3號火箭家族的GTO軌道運載能力也在不斷提高,從發射嫦娥1號的2.65噸到嫦娥2號的3.8噸再到發射嫦娥3/4號的5.5噸,雖然都屬於長征3號運載火箭家族,但是就運載力最大的長征3號乙從首飛到今天已經22年時間了,而且長征3號火箭家族受限於結構等因素已經沒有再改進的必要了,按照計劃未來長征7號會逐漸取代長征3號火箭成為中國主流中型運載火箭。而2019年將要發射的嫦娥5號探月器是中國整個探月工程中最後一步,在技術上需要突破月面取樣、月面上升、月球軌道交會對接和高速返回4大關鍵技術。並且因為涉及到取樣返回的技術,中國早在2014年還專門發射了“嫦娥5號T1”返回試驗器,這款試驗器就是用嫦娥2號衛星平臺加上神舟飛船的返回艙縮比艙段合併而成的,主要是驗證嫦娥5號月球返回器從月球返回地球過程中的月地軌道轉移、返回艙的自由彈道返回技術,為嫦娥5號的正式發射返回提供先行技術驗證。所以嫦娥5號探月器的質量相比前面4個月球探測器的重量更大,對所發射的火箭的運載力要求更高。這就需要一款GTO軌道運載力相比長征長3乙更大的運載火箭,而候選火箭就是目前中國運載力最大的長征5號火箭,即利用了長征5號火箭更大的運載力,也是驗證和提高長征5號火箭可靠性的機會。因為嫦娥5號涉及到月面取樣返回的問題,所以要求降落在月球表面的探月器的質量不得低於5噸(包含有上升返回地球的返回器),那整個嫦娥5號探月器的發射質量就不得低於8噸,而滿足這種要求的火箭就只有長5號了,因為地月轉移軌道的高度相比GTO軌道更高,而長征7號GTO軌道的運載力只有5.5噸,所以就只能選擇長征5號火箭了(GTO軌道運載力達到了14噸)。但是長征5號遙2的發射失利導致原本計劃在2017年發射的嫦娥5號被迫推遲到2019年發射。其實不管長征5號火箭專案是否順利進行都不會影響嫦娥4號探月器的發射計劃(只會影響整個探月過程中“回”這一步和後續中國建設屬於我們自己的空間站等大型航天器的發射任務),真正影響嫦娥4號發射恰恰是我們即將登陸的是一個人類從未踏足過的未知領域,所以在整個登月過程中更為繁瑣複雜、更為謹慎。