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嫦娥五号为什么要踩两次刹车 嫦娥五号踩刹车的作用
2022-11-09

嫦娥五号需要进行两次刹车制动才可以进入环月圆轨道,而三号和四号只需要一次即可,卫星在太空中每一步行动都是经过严密的计算的,一步都不能出差错,为什么要踩两次刹车呢?下面带来介绍。

嫦娥五号为什么要踩两次刹车?

近月制动:关键“刹车”确保被月球捕获

近月制动是月球探测器飞行过程中关键的轨道控制之一,目的是使其相对速度低于月球逃逸速度,从而被月球引力捕获。

简单地说,地月转移轨道就像一条从地球通往月球的高速路,而火箭与探测器的分离点,就是入口。经过一段时间飞行,嫦娥五号探测器在即将到达月球的时候要从出口驶离高速,这时需要将速度降下来,才能到达环月轨道。

嫦娥五号探测器副总指挥张玉花表示:“靠近月球的时候,要减速被月球引力捕获。当到达靠近月球轨道的近地点时,要点火,形成环月轨道,这就是近月制动。如果不踩刹车,它就会从月球边上飞过去了。”

专家介绍,近月制动的这一脚“刹车”,在嫦娥一号的任务中就已掌握。不同的是,这一次的近月制动对于精度要求更高。

通过近月制动,嫦娥五号探测器成功到达月球轨道之后,才能够继续开展后续月球采样的相关准备工作。所以,近月制动也是后续工作展开的重要基础。

后续还需进行一次近月制动

据了解,尽管嫦娥五号探测器已经成功进入月球轨道,但后续还需进行一次近月制动,将轨道调整到可以执行着陆等动作的高度。

此前,在嫦娥三号、嫦娥四号任务中进行近月制动的发动机推力达到了7500牛,而此次重量达到8吨的嫦娥五号探测器,使用的却是3000牛的发动机进行近月制动。为了解决重量变大,但推力较小的问题,此次嫦娥五号任务选择通过两次近月制动,完成月球捕获。

嫦娥五号总体主任设计师孟占峰表示:“因为太重了,我们第一次刹车先捕获成一个环月的大椭圆轨道,这个轨道周期是约8个小时。我们在这上面转3圈,经过一天之后,再进行第二次近月制动,最终才进入200公里的环月圆轨道。”

十几个重要控制需在一周内全部完成

第二次近月制动完成后,嫦娥五号任务就进入到控制任务最为紧凑的阶段,大量重要、密集的动作需要在一周的时间内完成。

首先是要完成四器分离,形成轨道器与返回器,着陆器与上升器的两两组合体。随后控制轨返组合体在环月轨道上继续运行,进行四次轨道控制后进入到交会对接的目标轨道。还要控制着上组合体完成动力下降,着陆月面后开始工作。

嫦娥五号任务北京总调度刘建刚表示:“着陆月面之后,我们要在月面48个小时之内,开展月面采样和起飞准备的工作。月面起飞了之后,着上组合体同样要进行4次远程导引控制,到达一个交会对接的位置,然后组织交会对接和样品转移。大概有十几个重要控制需要在一周的时间内全部完成。 ”

首次月球采样拟获2公斤样品

此次嫦娥五号任务将执行我国首次月球采样任务,计划在月球获取2公斤左右的样品并带回地球。专家介绍,采样2公斤的重量经过了多方考虑,结合了火箭运载能力,最大程度保证任务成功。

为了提高采样的可靠性,增加样品的多样性,嫦娥五号任务将通过钻取和表取两种方式采集样品。据了解,初步设计安排是钻取0.5公斤,表取1.5公斤。

专家表示,嫦娥五号任务的主要目标是完成月球采样并返回。当着陆器成功着陆月球表面后,要在有限时间里完成地形勘察、钻取和表取等多项工作。尽管设定了2公斤的采样量,但这并不能作为最终衡量任务成败的标准。

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