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近些年來,中國在航空航天領域、深空探測領域發展速度越來越快,和世界上一些老牌的航天機構差距越來越小,其實還有另外一個成功,那就是人們對航天探測的關注度提高了。

例如嫦娥五號順利升空之後,在北京天文館的月球隕石展示區內,一顆不足黃豆粒大小的隕石成為人們關注的焦點。這顆小小的月球樣本僅0.5克,是上個世紀美國載人登月獲取的月球樣本,贈送給中國1克。其中的0.5克已經用來做科研,剩餘的0.5克一直都擺在這裡。

就像一些科技工作者所說“東西的確是好東西,但終究是別人採集的,現在我們自己的正在回家路上”。嫦娥五號是中國迄今為止最複雜的航天探測任務,目的是去月球上採集樣本,目前已經完成了80%-90%,我們自己採集的月球樣本就要回來了。

軌道器和返回器組合體經過兩次月地轉移入射調整軌道高度,目前已經成功進入月地轉移軌道,接下來的過程就是平穩飛行,擇機進行軌道器和返回器的分離工作。

嫦娥五號被稱為中國迄今為止最複雜的探測任務,全過程歷經23天,目的是在月球上採集2公斤左右的月球樣本並返回地球,嫦娥五號共由四部分構成,包括著陸器、上升器、軌道器和返回器,目前著陸器被留在月面之上,上升器完成任務後受控撞入月球,只剩下軌道器和返回器組合體正在月地轉移軌道上準備回家。

全過程可以分為11個步驟,包括:發射、轉移、近月制動、環月飛行、著陸下降、月面樣本採集、上升器發射、交會對接後樣品轉移、環月等待、月地轉移、再入回收。目前軌道器和返回器組合體已經進入倒數第二步月地轉移,只剩下比較難的步驟之一“再入回收”。

我國整個神舟系列的返回器都是在四子王旗著陸場著陸的,可謂是經驗豐富,但從月球上回收返回器還是第一次。在軌道器和返回器分離後,返回器會高速撞入大氣層,速度可以達到10-12公里每秒,相當於第二宇宙速度,這會導致返回器燃燒殆盡,即使勉強可以承受的住,返回器內部月球樣本的理化特性也會受到影響,那麼意味著任務的失敗。

因此為了解決返回器入大氣層速度過快的問題,科學家設計出一種特殊的辦法,非常類似於大家小時候玩耍的“打水飄”,先讓返回器快速地進入大氣層,特殊的結構調整讓返回器可以飄出大氣層,等再次進入大氣層後速度會將至第一宇宙速度左右,按照常規的方式著陸在四子王旗著陸場。

未來類似的方式會經常性地使用,尤其是深空探測並採集樣本返回地球,返回器從轉移軌道進入繞地軌道後速度都會比較快,都需要透過這種多次進入大氣層的方式,專業術語就是“高速再入軌道技術”。

可以看到嫦娥五號的每一個步驟都是我們的第一次,從新聞上看起來成功發射、成功入軌或者成功著陸,聽起來挺簡單,但實際上困難重重,稍有一步出現錯誤那將導致任務的失敗。

有很多小夥伴感覺到最近嫦娥五號的訊息忽然就變少了,其實的確如此,軌道器和返回器已經在繞月軌道上等待了6天的時間,等待什麼?

其實和在地球上發射探測器一樣,從月球上返回地球也需要“視窗”,因為要想保證返回器準確著陸在四子王旗著陸場,啟程回家的時間必須要足夠準確。

未來幾天嫦娥五號就要返回地球了,中國也將成為繼美國和蘇聯後第三個具備月球取樣能力的國家,我們的未來是星辰大海!

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