最近,我國計劃年底前發(fā)射的“嫦娥”五號探測器已經(jīng)進入發(fā)射場準備階段,正在同執(zhí)行此次發(fā)射任務的長征五號運載火箭一起,進行發(fā)射前的總裝和測試。
與“嫦娥”三號、“嫦娥”四號不同,“嫦娥”五號將實現(xiàn)4個重大首次突破:首次在月球表面自動采樣;首次從月面起飛;首次在38萬千米外的月球軌道上進行無人交會對接;首次帶著月壤以第二宇宙速度返回地球。
第一:鉆取月壤,無污染封裝
“嫦娥”五號計劃在月面采集2千克樣品,并且是通過兩種方式獲得月壤。一種方式是利用鉆取器,在月球上降落之后,由它來負責鉆取,獲取深度為2米的月球樣品。另一種方式是用機械臂的電鏟鏟取月壤,取得月球表面具有獨特信息的月球樣品。獲取的樣品必須盡量保持原樣,不能破壞其層次結(jié)構(gòu)。此外還要在月面真空環(huán)境下完成樣品封裝,并帶回地球,整個環(huán)節(jié)必須分毫不差。
第二:從月面起飛
本次任務的核心是返回,月面起飛是最關(guān)鍵的技術(shù)突破。
完成月面采樣后,“嫦娥”五號的上升器要從月面起飛,擺脫月球引力抵達環(huán)月軌道。這個任務將由上升器來完成,上升器將在月球表面進行首次月面起飛,但只能進行短距離的飛行。因為它攜帶的燃料有限,不可能直接飛回地球,只能到達在月球軌道飛行的軌道器,由軌道器攜帶返回器完成接下來的行程。這是一項十分復雜的新技術(shù),相當于在月球上發(fā)射一個火箭,要實現(xiàn)自動發(fā)射,需要許多關(guān)鍵技術(shù)的突破。
第三:上升器與軌道器的對接
在月球采集的樣品被送入月球軌道后將與軌道器對接,它們的對接將是“針尖”對“針尖”的對接,而這種對接在距離地球38萬千米外進行,地球上無法看見,也根本無法提供數(shù)據(jù)和測控支持,完全由事先植入的人工智能來完成。
第四:接近第二宇宙速度返回地球
與“神舟”飛船回家時一頭扎進大氣層不同,“嫦娥”五號返回地球的速度非??欤瑢⑦_到11.2千米每秒的第二宇宙速度,以這樣的速度進入大氣層,勢必會因為高溫而被燒毀。要控制它減速至7.9千米每秒的第一宇宙速度進入地球軌道,乃至最終安全返回到指定地點,這些都有很大難度。
(摘自《百科知識》)