嫦娥直播(嫦娥五号是如何在月球挖土并带回地球的?)
嫦娥五号是中国探月工程的第五次任务,也是中国首次实现地外天体采样返回的任务。该任务于 2020 年 11 月 24 日在海南文昌航天发射场发射,并于 12 月 17 日在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆。嫦娥五号任务的成功实施,标志着中国探月工程三步走战略“绕、落、回”的圆满收官。
将从嫦娥五号的任务目标、探测器结构与功能、发射与轨道控制、月球表面采样、月面上升与交会对接、返回与着陆等方面,详细介绍嫦娥五号是如何在月球挖土并带回地球的。
任务目标
嫦娥五号的主要任务目标是:实现月面自动采样返回,通过一次发射任务,完成月球表面采样、上升器月面起飞、月球轨道交会对接、携带样品再入返回等多个关键环节。
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探测器结构与功能
嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器和上升器四部分组成。其中,轨道器和返回器组成了“嫦娥五号”的“留轨部分”,着陆器和上升器组成了“嫦娥五号”的“落月部分”。
着陆器在月球表面软着陆后,通过机械臂进行月面采样,并将采集到的样品放入上升器中。上升器则在月面点火起飞,与轨道器进行交会对接。对接完成后,上升器将样品转移至返回器中。随后,上升器与轨道器分离,返回地球。返回器在进入地球大气层后,通过降落伞减速,最终降落在内蒙古四子王旗预定区域。
发射与轨道控制
嫦娥五号探测器的发射过程与其他卫星发射过程类似。将探测器垂直运输至发射塔架,然后进行燃料加注和各项测试。测试完成后,火箭点火发射,将探测器送入预定轨道。
在探测器进入预定轨道后,需要进行多次轨道控制,以确保探测器能够准确地与月球交会对接。轨道控制主要包括轨道修正、近月制动、环月飞行等操作。其中,轨道修正主要是通过调整探测器的速度和姿态,使其能够进入预定的月球轨道;近月制动则是通过制动火箭,使探测器在月球引力作用下进入近月点;环月飞行则是探测器在月球轨道上进行环绕飞行,等待着陆时机。
月球表面采样
嫦娥五号探测器的着陆器在月球表面软着陆后,通过机械臂进行月面采样。采样过程中,机械臂将采样钻头插入月球表面,采集到的样品被放入上升器的样品罐中。为了保证采样的顺利进行,嫦娥五号探测器还配备了多种采样工具和设备,如采样钻头、采样勺、采样管等。
在采样过程中,嫦娥五号探测器还需要面对月球表面的复杂环境和挑战。例如,月球表面存在大量的月尘和细小颗粒,这些物质会对探测器的采样过程产生影响。月球表面的温度变化也非常大,白天时温度可高达 150 摄氏度以上,夜晚时则会降至-170 摄氏度以下。为了应对这些挑战,嫦娥五号探测器的采样系统采用了多种先进的技术和设备,如密封采样、低温存储、自主导航等。
月面上升与交会对接
采样完成后,上升器在月面点火起飞,与轨道器进行交会对接。交会对接是嫦娥五号任务中的一个关键环节,需要探测器在高速飞行的过程中,准确地与轨道器进行对接。为了实现交会对接,嫦娥五号探测器采用了多种先进的技术和设备,如激光雷达、微波雷达、光学相机等。这些设备可以帮助探测器实时获取轨道器的位置和姿态信息,并通过自主导航和控制算法,实现与轨道器的精确对接。
对接完成后,上升器将样品转移至返回器中。随后,上升器与轨道器分离,返回地球。返回器在进入地球大气层后,通过降落伞减速,最终降落在内蒙古四子王旗预定区域。
返回与着陆
返回器在进入地球大气层后,通过降落伞减速,最终降落在内蒙古四子王旗预定区域。回收人员在第一时间对返回器进行了回收和检查,并将采集到的样品转移至实验室进行分析和研究。
嫦娥五号任务的成功实施,标志着中国探月工程三步走战略“绕、落、回”的圆满收官。此次任务的成功实施,不仅使中国成为世界上第三个实现月球采样返回的国家,也为人类探索月球和宇宙提供了重要的技术支持和科学依据。
嫦娥五号探测器通过一系列复杂的操作和技术,成功地在月球表面采样并带回地球。这一任务的成功实施,不仅展示了中国在航天技术领域的强大实力,也为人类探索宇宙和未来的太空探索提供了重要的技术和科学支持。