嫦娥五號為何要剎車?「近月制動」是甚麼

社會熱點 19:59 2020/11/30

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嫦娥五號剎車進入月球軌道 「近月制動」是甚麼

中國嫦娥五號月球探測器「剎車」成功,進入月球軌道環繞月球飛行。「近月制動」是嫦娥五號任務中,一項關鍵軌道控制操作。只有順利完成近月制動,嫦娥五號才能進入環月軌道飛行,並實現後續的着陸和採樣步驟。

央視報道,嫦娥五號約112小時奔月飛行,於中國時間周六(28日)晚上抵達距離月面400公里處預定位置。嫦娥五號上的3000牛發動機於8月58分點火,持續17分鐘後正常關機。根據實時遙測數據監視判斷,嫦娥五號探測器近月制動正常,順利進入環月軌道。

近月制動是一項減速動作,形象地說是入彎之前剎車。嫦娥五號由地球通向月球的飛行軌跡稱為「地月轉移軌道」,如果這是一條高速公路的話,探測器在地球上空與火箭的分離的位置,就是這條公路的入口;當探測器即將到達月球,準備轉入出口駛離高速公路時,就需要首先減速。

航天科技集團八院嫦娥五號探測器副總指揮張玉花解釋,嫦娥五號靠近月球的時候,要減速被月球引力捕獲,然後在靠近月球軌道的近地點的時候,我們要點火,然後形成環月軌道,這個就是近月制動的功能了。「對它如果不踩剎車的話,它就從月球邊上飛過去了。」

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張玉花稱,近月制動的這一腳剎車,在嫦娥一號任務時候就已經掌握,但不同的是,這次嫦娥五號的近月制動對於精度要求更高:「因為我們離開地球奔月的時候可能是十點幾公里的速度,然後繞月的時候可能就是三點幾公里的速度,我們的3000牛發動機要比較長時間的點火,在靠近近月點的前一段到後面那一段要點十幾分鐘。」

據了解,嫦娥五號儘管已經成功進入月球軌道,但是後續還需再一次近月制動,將軌道調整到可以執行着陸等動作的高度。

嫦娥三號、嫦娥四號的發動機推力有7500牛,而此次嫦娥五號重量達到8噸,使用的卻是3000牛發動機。為了解決重量變大,但推力較小的問題,嫦娥五號以執行2次近月制動,完成月球捕獲。航天科技集團五院嫦娥五號總體主任設計師孟占峰指出,第一次剎車先捕獲成一個環月的大橢圓軌道,軌道周期約8小時,嫦娥五號會轉3圈,經過一天之後,我們再第2次近月制動,最終才進入200公里的圓形環月軌道。

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近月制動完成後,嫦娥五號任務最為緊湊的階段反而才到來,探測器在未來一周有大量動作需要完成。

首先就是要完成四器分離,形成軌道器與返回器,着陸器與上升器的兩個組合體。隨後控制軌道器與返回器組合體在環月軌道上繼續運行,並執行4次變軌,進入到交會對接的目標軌道。着陸器與上升器組合體則要完成動力下降,着陸月面後開始工作。

着陸月面之後,嫦娥五號要在48個小時內,開展採樣和起飛準備的工作。月面起飛了之後,着陸器與上升器組合體同樣要4次遠程導引控制,到達一個交會對接的位置,然後組織交會對接和樣品轉移。最後將月岩樣本運回地球。

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責任編輯:連兆鋒

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