骄傲!月球上亮出五星红旗

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2020-12-09 06:30



记者从国家航天局获悉,12月3日23时10分,嫦娥五号上升器3000N发动机工作约6分钟,成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。这是我国首次实现地外天体起飞。




也就是说,这单来自月球的“特产外卖”,已经由嫦娥五号这位“快递员”收单并在送往地球的路上了!

图片来源:国家航天局 张高翔


与地面起飞不同,嫦娥五号上升器月面起飞不具备成熟的发射塔架系统,着陆器相当于上升器的“临时塔架”,上升器起飞存在起飞初始基准与起飞平台姿态不确定、发动机羽流导流空间受限、地月环境差异等问题;另外由于月球上没有导航星座,上升器起飞后,需在地面测控辅助下,借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿。


中国在月球首次实现国旗独立展示


点火起飞前,着上组合体实现月面国旗展开以及上升器、着陆器的解锁分离。此次国旗展开是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”。


月面起飞前亮国旗 模拟动图


点火起飞后,上升器经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段,进入预定环月飞行轨道。


随后,上升器将与环月等待的轨返组合体交会对接,将月球样品转移到返回器,后者将等待合适的月地入射窗口,做好返回地球的准备。


嫦娥五号上升器点火瞬间 图片来源:国家航天局 张高翔


2020年11月24日,嫦娥五号探测器成功发射,探测器将实施月球采样、返回任务,实现中国探月工程三步走的最后一步“回”。


嫦娥五号经地月转换轨道、环月轨道飞行后,在月面选定区域成功着陆(落月),目前它已完成月球样品采集工作、经月面起飞。之后,嫦娥五号探测器的上升器,将和正在月球轨道上的轨道器完成交会对接,经过月地转移轨道、再入回收等飞行阶段的在轨飞行过程,最终完成“挖土”并返回地球。


在此之前,记者也了解到,在这个过程中,上升器以着陆器为发射平台,点火发射脱离月面。成功离开月球表面后,将和正在月球轨道上的轨道器对接,但这个“拥抱”过程并不容易。


在远离地球的太空里,上升器和轨道器之间的对接堪称“针尖对针尖”,这样高难度的宇宙空间定位,也完全依赖嫦娥五号自身的人工智能系统。


国家航天局


上升器成功对接返回器后,还要逃脱月球的引力,这就首先要达到月球的第一宇宙速度1.68千米/秒。而要脱离月球引力飞向地球,则需要达到月球的逃逸速度2.4千米/秒。


这次,科学家提出的挖土目标是约2公斤——钻取的样品是约0.5公斤,表取的样品是约1.5公斤。有人会问,好不容易去一趟,为啥不多挖一点回来?


这是因为,采集量的多少需要与容器的大小相对应,继而影响到整个探测器的体积、重量,以及推进剂的需求。比如为了钻取0.5公斤的样品,探测器上的钻取机构要达到七八十公斤;为了表取1.5公斤的样品,表取机构也要几十公斤;这100多公斤的采样机构都要由探测器送到月球去,会影响到探测器整体的重量、体积和功耗。


所以此次发射质量非常大——嫦娥五号探测器的总重量达到8.2吨。增加样品重量就意味着最后可能会超过火箭的运载能力,所以2公斤的量已不算少了。



“拥抱”过程将被全程记录

即便没光线也能拍得清清楚楚


据此前报道,在嫦娥五号任务中,由中国航天科技集团八院研制的红外及可见光双谱段监视相机,将完美呈现轨道器与上升器的“拥抱”过程。 

 

此次嫦娥五号所搭载的双谱段监视相机是一款专业“拍照神器”,其主业就是记录轨道器与上升器的交会对接过程,以及轨道器与着陆器/上升器组合体分离、与支撑舱分离过程。与以往任务中所搭载的监视相机不同的是,这款相机集红外和可见光成像于一体,红外和可见光传感器经各自的光学镜头获取图像数据,根据遥控指令要求在六种拍摄模式中自由切换,实现红外和可见光分别或同时成像。  


探测器在月球表面自动采样 张高翔 摄 


这就相当于给普通相机加了一个夜视仪,即使交会对接过程发生在月背,接受不到太阳光照,我们也可以通过红外相机记录下全过程。而在有光照的情况下,如果光照太强,可见光相机拍摄的照片也可能存在过曝的情况,影响观看效果。有了这款双谱段相机,就可确保全天时、全光照条件下记录交会对接过程,也可以让大众从红外镜头的视角看看太空。


源:钱江晚报·小时新闻
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