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編者按:嫦娥五號軌返組合體在12月12日實施了第一次月地轉移入射,改變原來200公里高度的近圓軌道,進入近月點為200公里的橢圓軌道。在此之前,軌返組合體在月軌上停留6天,主要目的是需要找到一個合適的入射視窗,這樣才能返回祖國。

從12月6日開始,嫦娥五號軌返組合體就成功與上升器對接,樣本完成轉移,進入環月軌道等待返回地球。到12月12日,軌返組合體在月球軌道上等待了6天時間,然後才實施了第一次月地轉移入射,將軌道調整為近月點200公里高度的橢圓軌道。

圖片解讀:嫦娥五號軌返組合體進入近月點200公里的橢圓軌道

月地轉移軌道與前往月球的地月轉移軌道是不一致的,因為從地球出發的嫦娥五號只要到月球即可,但從月球返回的組合體需要將著陸點和推進燃料攜帶總量納入考量。我們需要先確定返回艙的著陸點位於中國內蒙古,因此進入地球大氣層的位置和角度就大致確定了。如果不考慮返回艙的著陸點,那麼地月入射視窗可以是任何時候。

圖片解讀:兩次月地軌道入射之前,嫦娥五號軌返組合體等待了6天時間進行調相

圖片解讀:嫦娥五號T1實驗飛船返回艙

從國家航天局釋出的兩次月地轉移入射操作圖上看,我們可以發現在返回地球時有三次中途修正,一旦錯過最佳視窗,就需要等上一個月的時間,繞月球重新處於正確的相位。為了讓返回艙在中國境內降落,返回組合體需要找到一個合適的入射視窗,這就是嫦娥五號返組合體在月球軌道上停留6天的原因,讓地月之間的相對位置處於一個合適的狀態,這樣能花費較少的燃料降落在中國境內。

圖片解讀:阿波羅11號濺落海洋,美國派出航母進行打撈,同時也是為防止蘇聯將返回艙撈走

圖片解讀:登月返回艙

航天器著陸場是固定的,對周圍環境有比較嚴格的要求,中國的嫦娥五號返回艙著陸場位於內蒙古中部的四子王旗,這是一個大草原,面積大,地勢平緩,適合航天器返回。美國的阿波羅11號返回地球時著陸區位於北太平洋上,減輕了返回地球時濺落點的壓力,於是美國為了著陸艙的安全,專門派出一艘埃塞克斯級航母前往蹲點和打撈。

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