中國的空間技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，并開始在空間領(lǐng)域的更多方面擴展。12月1日23時11分，嫦娥五號探測器成功登月。這次發(fā)射任務(wù)是長征系列運載火箭的第353次發(fā)射。嫦娥五號探測器計劃實現(xiàn)月球表面自動采樣和返回，這是迄今為止中國航天領(lǐng)域最復(fù)雜的任務(wù)之一。我們來看一下嫦娥五號如何向月球借土，嫦娥五號為什么要踩兩次剎車的自述。

嫦娥五號告訴我如何從月球上借土

12月1日23時11分，嫦娥五號在西經(jīng)51.8度、北緯43.1度的月面附近預(yù)選區(qū)域成功著陸，發(fā)回著陸影像圖，成為我國第三個成功實施月球軟著陸的探測器。

據(jù)悉，12月1日22時57分，嫦娥五號探測器的著陸器+上升相組合從距月球表面約15公里處開始實施降功率，7500-N變推力發(fā)動機啟動，探測器相對月球的縱向速度從1.7公里/秒逐漸降至零。在此期間，探測器調(diào)整了姿態(tài)，平穩(wěn)地降落在月球鋒面風(fēng)暴海洋中的魯梅克山脈北部。

著陸過程中，由著陸器配置的著陸攝像頭捕捉著陸區(qū)域的圖像。

著陸成功后，著陸器處于地面控制之下，并已被檢查和設(shè)置為部署太陽能機翼和定向天線。

接下來，著陸器將開始在月球表面工作大約2天，收集大約2公斤的月球樣本。

完成采樣任務(wù)后，上升裝置將點燃并起飛月球表面的樣本，返回軌道，然后與軌道器+返回器組合組合返回地球。

嫦娥五號為什么踩兩次剎車

11月28日晚，嫦娥五號成功剎車，進入大橢圓軌道。接下來最近幾個月需要剎車，嫦娥五號將進入繞月圓形軌道。此前，嫦娥三號和嫦娥四號只需剎車一次，但嫦娥五號由于重量大、推力低，不得不剎車兩次。

雖然嫦娥五號已經(jīng)成功進入月球軌道，但最近幾個月嫦娥五號探測器需要剎車，以將軌道調(diào)整到可以著陸和執(zhí)行其他行動的高度。

此前，嫦娥三號和嫦娥四號最近幾個月用于剎車的發(fā)動機推力達到了7500牛，但重達8噸的嫦娥五號探測器最近幾個月使用了3000牛的發(fā)動機進行剎車。為了解決重量大推力小的問題，嫦娥五號最近幾個月兩次選擇剎車登月。

航天科工集團第五研究院嫦娥五號總設(shè)計師說:“因為太重，我們第一次剎車是為了捕捉繞月大橢圓軌道，軌道周期8小時左右。我們已經(jīng)談了三次了。一天之后，我們最近幾個月第二次剎車，終于進入了200公里的環(huán)形軌道?！?/p>

11月28日晚20時58分，嫦娥五號探測器成功施“剎車”，成功進入繞月軌道。

據(jù)官方消息，嫦娥五號探測器在飛向月球約112小時后，在距月球表面約400公里處成功點火3000-N發(fā)動機，約17分鐘后發(fā)動機正常熄火。根據(jù)實時遙測數(shù)據(jù)監(jiān)測判斷，嫦娥五號探測器近幾個月制動正常，成功進入繞月軌道。

嫦娥五號“圓、落、歸”戰(zhàn)略的“收尾工作”

中國探月工程采取“盤旋、墜落、返回”三步走的發(fā)展戰(zhàn)略，每一步都是前一步的深化，為下一步打下基礎(chǔ)。繞月探月是中國探月的第一步。2007年10月24日，中國發(fā)射了第一顆月球探測器“嫦娥一號”。該項目用修復(fù)2公里地鐵的費用修建了一條38萬公里的天空公路。中國探月工程的第二步是探月。嫦娥二號驗證了登月的一些關(guān)鍵技術(shù)，嫦娥三號和嫦娥四號實現(xiàn)了登月。

而嫦娥五號則進行了中國探月任務(wù)的第三階段“取樣返回”。探月三期的目標是實現(xiàn)我國首次月球表面采樣的自動返回，對返回的樣本進行系統(tǒng)的分析和研究，加深對月球和地月系統(tǒng)起源和演化的認識。這也將為載人登月和深空探測奠定基礎(chǔ)。

據(jù)中國科學(xué)院國家空科學(xué)中心王磊介紹，嫦娥五號有效載荷分系統(tǒng)為完成獲取月球表面地形、探測研究礦物成分、探測月球淺層結(jié)構(gòu)等科學(xué)探測任務(wù)，配備了全景相機和全景相機轉(zhuǎn)臺、著陸相機、月球光譜分析儀、月球土壤結(jié)構(gòu)探測器、國旗顯示系統(tǒng)、有效載荷數(shù)據(jù)處理器等7種有效載荷。它包含13個硬件產(chǎn)品、1套軟件和7套FPGA軟件產(chǎn)品。

嫦娥五號月壤結(jié)構(gòu)探測器是一種基于皮秒脈沖信號的無載頻探測雷達。與嫦娥四號的月球雷達不同，嫦娥四號的月球雷達探測月球運動過程中的地下結(jié)構(gòu)。由于嫦娥五號月壤結(jié)構(gòu)探測器是靜止的，所以采用一發(fā)多收的方式探測著陸區(qū)的地下結(jié)構(gòu)。除了探測月壤厚度和結(jié)構(gòu)外，還可以通過月壤結(jié)構(gòu)探測器在鉆探前獲得的科學(xué)數(shù)據(jù)，分析判斷鉆探區(qū)域月壤下的巖石，為鉆探策略提供支持。

嫦娥五號發(fā)射任務(wù)是文昌航天發(fā)射場的第九次實際發(fā)射，也是今年長征五號系列運載火箭的第三次發(fā)射。此前，這一系列火箭取得了巨大成功。今年5月，CZ-5B Y1火箭成功向Tai 空發(fā)射新一代載人飛船試驗艙，7月，CZ-5 Y4成功將火星探測器送入地面火轉(zhuǎn)移軌道。

這次把嫦娥五號送上征途的長征五號運載火箭是我國運載能力和體積最大的低溫火箭。其主要推進劑為液氫、液氧、液氧、煤油，均為清潔環(huán)保燃料，名副其實的“冰箭”。低溫推進劑的大規(guī)模使用大大增加了其保障的難度。1000多個液氫需要提前兩個多月提，液氧生產(chǎn)時間也超過一個月。

嫦娥五號的意義

“嫦娥五號”探測器肩負著中國探月工程的第六項任務(wù)，計劃實現(xiàn)月球表面的自動采樣和返回，這將有助于深化對月球成因和演化歷史的科學(xué)研究。是我國航天領(lǐng)域迄今為止最復(fù)雜、最困難的任務(wù)之一，也是關(guān)注度最高的任務(wù)之一。自2007年中國第一顆月球衛(wèi)星嫦娥一號發(fā)射以來，中國的探月工程十多年來碩果累累，每一個驚喜時刻都令人印象深刻。

嫦娥五號任務(wù)是中國的第一次月球取樣返回任務(wù)，也是繼1976年蘇聯(lián)月球24號取樣后，世界上44年來的第一次月球取樣返回任務(wù)。嫦娥五號任務(wù)預(yù)計打造的“中國第一時間”包括:一、地外物體采樣包裝，二、地外物體起飛，三、月球軌道交會對接，四、帶樣品高速重返地球，五、樣品儲存、分析研究，均為中國首次。

嫦娥五號是國家重大工程，關(guān)系到探月三期工程的圓滿結(jié)束，關(guān)系到我國地外天體往返飛行能力的形成，關(guān)系到深空空探測能力的提高。這一使命是十三五規(guī)劃的圓滿結(jié)束，也是規(guī)劃“十四五”新藍圖的延續(xù)和關(guān)鍵戰(zhàn)役。在支持中國建設(shè)航天強國、創(chuàng)造更多奇跡的背后，中國航天人員已經(jīng)努力了十年。

五號任務(wù)計劃實現(xiàn)三大工程目標:一是突破窄窗多軌捆綁發(fā)射、月球自動采樣包裝、月球起飛、月球軌道交會對接、月球樣品儲存等關(guān)鍵技術(shù)，提高我國航天技術(shù)水平；二是實現(xiàn)我國首個地外天體自動采樣和返回，推動我國科技重大進步；三是完善探月工程體系，為今后我國開展載人登月和深空空探測積累重要人才、技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。

嫦娥五號任務(wù)的科學(xué)目標主要是對著陸點進行地形探測和地質(zhì)背景調(diào)查，獲取與月球樣品相關(guān)的現(xiàn)場分析數(shù)據(jù)，建立現(xiàn)場探測數(shù)據(jù)與實驗室分析數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系；對月球樣品進行了系統(tǒng)、長期的實驗室研究，分析了月球土壤的結(jié)構(gòu)、物理特征和物質(zhì)組成，以深化對月球起源和演化歷史的研究。

嫦娥五號任務(wù)由國家航天局組織實施，由總體項目和探測器、運載火箭、發(fā)射場、測控與回收、地面應(yīng)用五大系統(tǒng)組成。國家航天局月球探測與航天工程中心是該項目的總體單位。中國航天科技集團有限公司下屬的中國運載火箭技術(shù)研究院專注于運載火箭系統(tǒng)的開發(fā)，中國工程院空專注于探測器系統(tǒng)的開發(fā)。中國衛(wèi)星發(fā)射測控系統(tǒng)部負責(zé)組織發(fā)射、測控和回收。中國科學(xué)院國家天文臺專注于地面應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，負責(zé)科學(xué)數(shù)據(jù)和樣本的接收、處理、存儲和管理。

中國探月工程是《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中規(guī)定的國家重大科技標志性工程。推進航天事業(yè)發(fā)展，促進科技進步和創(chuàng)新，提高綜合國力，是黨中央做出的重大戰(zhàn)略決策。自2004年1月建立并正式發(fā)射以來，它已成功地完成了嫦娥一號、嫦娥二號、嫦娥三號、再入飛行試驗和嫦娥四號五項任務(wù)。

這次發(fā)射任務(wù)是長征系列運載火箭的第353次發(fā)射。