嫦娥五号这些技术比美更先进 可用于载人登月

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2020年11月24日凌晨4时30分,嫦娥五号月球探测器由“胖五”(长征五号)重型运载火箭搭载在海南文昌航天发射场发射升空。作为我国无人月球探测阶段“绕”、“落”、“回”三步走的最后一步,嫦娥五号将实现我国航天史上的首次月球着陆后采集月壤标本并返回地球,成为一个重要里程碑。

也许有人认为,苏联早在50年前的1970年9月就实现了无人月球探测器登月自动采样后返回地球,嫦娥五号只不过再次重复这一壮举而已。但其实不然,嫦娥五号的登月过程远比苏联月球-16号探测器复杂,因为这个月球探测器除了要完成月球采样外,还是我国载人登月工程的探路者。

当年苏联月球-16号的设计很简单,只有上升器和着陆器两部分,登月和返回过程也很简单。进入环月轨道后,总重5.8吨的探测器在抛弃燃料箱和导航系统后以1.88吨的总质量软着陆在月球表面。完成月球采样后,上升器发动机点火升空与着陆器脱离,开始返回地球,最后分离出返回舱再入大气层,带着月壤标本返回地面。

嫦娥五号则复杂的多,8.2吨重的探测器被分成上升器、着陆器、返回器和轨道器四个模块,登月-返回过程也更加复杂。进入环月轨道后,整个探测器中只有上半部的上升器和着陆器组合会软着陆在月球表面,下半部的返回器和轨道器则继续绕着月球飞行。

嫦娥五号上升器-着陆器模块的月表采样和上升器脱离升空与月球-16号基本相同,但上升器升空会要再次与轨道上的返回器-轨道器模块对接,然后集体飞回地球。最后返回器单独再入大气层,降落在内蒙古四王子旗,完成整个登月-返回任务。由于存在月球轨道上的无人分离和对接步骤,所以嫦娥五号的登月-返回难度远高于月球-16号。

嫦娥五号的设计目标看似与月球-16号一致,但从其采用看似没有必要的更复杂设计可以看出,这个探测器还承担这验证我国后续载人登月任务关键技术的重任。

如果你仔细观察,就能发现嫦娥五号探测器的模块划分与当年的阿波罗飞船类似,后者具有包含下降级和上升级的登月舱、相当于嫦娥五号轨道器的服务舱,以及相当于返回器的指挥舱。两者的登月与返回程序也基本类似,只不过阿波罗的登月舱上升级升空与母船对接后会被立即抛弃。

通过嫦娥五号的先行探路,我国载人登月所需的关键复杂技术将得到充分验证,为中国探月工程载人登月的成功打下基础。

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