嫦娥五号将择机实施月面软着陆 嫦娥五号为何踩刹车

近日据最新消息报道嫦娥五号将择机实施月面软着陆，据了解在此前大家注意到在科技人员的精确控制下探测器组合体顺利分离并且目前嫦娥五号探测器各系统状态良好，那么大家知道嫦娥五号为何踩刹车，而且是两次踩刹车呢，接下来大家就随白熊资讯网小编一起了解看看~

嫦娥五号将择机实施月面软着陆

根据国家航天局发布的消息，11月30日凌晨4时40分，在科技人员精确控制下，嫦娥五号探测器组合体顺利分离。

探月工程嫦娥五号任务飞行控制团队按计划实施嫦娥五号探测器着陆器和上升器组合体与轨道器和返回器组合体分离，目前已经成功分离，将择机实施月面软着陆。

截至目前，嫦娥五号探测器各系统状态良好，地面测控通信正常，轨道器和返回器组合体将继续在平均高度约200公里的环月轨道上飞行并等待上升器交会对接，着陆器和上升器组合体将择机实施月面软着陆，进行自动采样等后续工作。

北京时间11月29日20时23分，嫦娥五号探测器在近月点再次“刹车”，成功实施第二次近月制动，从椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道，这也是最终的绕月飞行轨道。

11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。

11月24日22时06分，嫦娥五号3000N发动机工作约2秒钟，完成第一次轨道修正。

11月25日22时06分，嫦娥五号两台150N发动机工作约6秒钟，完成第二次轨道修正。

嫦娥五号的任务有望创造的“中国首次”包括：一是地外天体的采样与封装，二是地外天体的起飞，三是月球轨道交会对接，四是携带约2公斤样品高速地球再入，五是样品的存储、分析和研究。

嫦娥五号为何踩刹车

关键“刹车”确保被月球捕获

近月制动是月球探测器飞行过程中关键的轨道控制之一，目的是使其相对速度低于月球逃逸速度，从而被月球引力捕获fXyAaAZe。

简单地说，地月转移轨道就像一条从地球通往月球的高速路，而火箭与探测器的分离点，就是入口。

经过一段时间飞行，嫦娥五号探测器在即将到达月球的时候要从出口驶离高速，这时需要将速度降下来，才能到达环月轨道。

嫦娥五号探测器副总指挥，张玉花说：“靠近月球的时候，要减速被月球引力捕获。当到达靠近月球轨道的近地点时，要点火，形成环月轨道，这就是近月制动。如果不踩刹车，它就会从月球边上飞过去了。”

专家介绍，近月制动的这一脚“刹车”，在嫦娥一号的任务中就已掌握。不同的是，这一次的近月制动对于精度要求更高。

通过近月制动，嫦娥五号探测器成功到达月球轨道之后，才能够继续开展后续月球采样的相关准备工作。所以，近月制动也是后续工作展开的重要基础。

两次近月制动

据了解，尽管嫦娥五号探测器已经成功进入月球轨道，但后续还需进行一次近月制动，将轨道调整到可以执行着陆等动作的高度。

此前，在嫦娥三号、嫦娥四号任务中进行近月制动的发动机推力达到了7500牛，而此次重量达到8吨的嫦娥五号探测器，使用的却是3000牛的发动机进行近月制动。

为了解决重量变大，但推力较小的问题，此次嫦娥五号任务选择通过两次近月制动，完成月球捕获。

嫦娥五号总体主任设计师，孟占峰说：“因为太重了，我们第一次刹车先捕获成一个环月的大椭圆轨道，这个轨道周期是约8个小时。我们在这上面转3圈，经过一天之后，再进行第二次近月制动，最终才进入200公里的环月圆轨道。”

十几个重要控制需在一周内全部完成

第二次近月制动完成后，嫦娥五号任务就进入到控制任务最为紧凑的阶段，大量重要、密集的动作需要在一周的时间内完成。

首先是要完成四器分离，形成轨道器与返回器，着陆器与上升器的两两组合体。

随后控制轨返组合体在环月轨道上继续运行，进行四次轨道控制后进入到交会对接的目标轨道。

还要控制着上组合体完成动力下降，着陆月面后开始工作。

嫦娥五号任务北京总调度，刘建刚说：“着陆月面之后，我们要在月面48个小时之内，开展月面采样和起飞准备的工作。月面起飞了之后，着上组合体同样要进行4次远程导引控制，到达一个交会对接的位置，然后组织交会对接和样品转移。大概有十几个重要控制需要在一周的时间内全部完成。”

嫦娥五号力争实现中国航天史上5个“首次”

多种方式的月面自动采样

作为此次任务的核心关键之一，月球表面自动采样封装是嫦娥五号任务中最引人注目的一个环节。

记者从航天科技集团五院了解到，嫦娥五号将在月面选定区域着陆，使出浑身解数采集月壤，实现我国首次地外天体采样与封装。

五院设计师们采用表钻结合，多点采样的方式，精心设计了两种“挖土”模式：钻取和表取。

当着陆上升组合体顺利软着陆在月球表面，嫦娥五号就开始为期2天的月面工作。它随身携带的钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等，将科学分工、精密配合，采取深钻、浅钻、“铲土”“挖土”“夹土”等方式，采集约2公斤月壤并进行密封封装。

据五院专家介绍，嫦娥五号任务采样装置为全新研制，技术新、难度大，需要考虑飞行任务以及探测器的测控、光照条件、电源、热控等条件约束；采样期间面临月面高温的工作环境；采样任务时序紧张、机构动作多、不确定因素多。因而采样封装是此次任务的核心环节之一。

月面起飞全靠航天器自力更生

完成月面工作后，嫦娥五号就要踏上归途。从月球回家可不容易，第一步能否迈好至关重要，这要突破我国航天史上另一个首次——月面起飞上升。

嫦娥五号上升器在月面点火起飞，是一个高难度科目。

众所周知，运载火箭在地球起飞有一套完备的发射系统，点火起飞位置经过精确测算，飞行轨道也是一遍遍计算好的。

而月面起飞就不一样了，没有一马平川的发射场，更没有成熟完备的发射塔架，上升器只能站在着陆器身上发射。而月球表面环境复杂，着陆器不一定是平稳状态，很有可能落在斜坡上或者凸起、下凹等不同的地形上，这都会增加起飞的难度。总而言之，整个起飞过程只能依靠航天器自力更生。

五院专家介绍，面对倾斜发射的技术难题，需要明确起飞稳定性的各项因素及其耦合的影响，依靠精确的定姿能力完成空中对准以实现精确入轨，必须通过大量地面仿真和试验对起飞上升发动机开展验证。但月面环境的特殊性，低重力、高真空等环境模拟使得地面验证较为困难。

经过一系列技术攻关，五院科研团队成功开展了各fXyAaAZe项试验验证，建立了一整套环环相扣的系统保证任务，护送嫦娥五号离开月球。

人类首次月球轨//www.czybx.com道无人交会对接

嫦娥五号上升器从月面起飞后，将飞到月球轨道上。但要它凭借一己之力将月球样品送回地球，却非力所能及。它需要在月球轨道上与轨道器、返回器组合体交会对接，把样品交给返回器，让其完成接下来的旅程。

上世纪70年代，苏联成功实施了3次无人月球采样任务，先后利用月球16号、20号、24号探测器，一共从月球取回300多克样品。全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向科技日报记者介绍，苏联采用探测器从月面起飞直接返回地球的方案。探测器需要携带大量燃料，而携带样品的能力极为有限。

经过几十年的实践探索，我国在载人航天领域已经熟练掌握了近地轨道交会对接技术，但是在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接，不仅在我国尚属首次，而且也是人类航天史上的第一次，这给五院科研团队带来了极大挑战。

记者从五院了解到，嫦娥五号月球轨道交会对接采用停靠抓捕式交会对接方式，且无卫星导航信号支持，对接和样品转移过程自主性要求很高。这需要在考虑探测器的测控、光照条件、姿轨控、电源、热控等各种约束条件下完成交会对接飞行方案设计。

同时，月球轨道交会对接过程中，地面测控支持能力受限，受到对接机构大小的限制，对接精度的要求较高。此外，嫦娥五号对接机构中必须考虑样品转移装置的设计，保证对接精度满足样品转移相关要求。对接机构与样品转移机构一体化设计也是难点。

从上升器进入环月飞行轨道开始，一直到轨返组合体与上升器完成对接与样品转移为止，五院设计师为嫦娥五号精心设计了交会、对接、组合体运行、轨返组合体与对接舱分离等一系列关键动作，力助嫦娥五号精准完成样品接力。

带着月壤高速返回地球

近地轨道航天器再入返回大气层时，速度通常为每秒约7.9公里的第一宇宙速度。而嫦娥五号从月球风驰电掣般向地球飞来，速度接近每秒11.2公里的第二宇宙速度。

每秒3公里多的速度差，带来的力道大不相同。假如嫦娥五号冲劲过猛，一头撞向地球，整个任务都将前功尽弃。

为此，科研人员首次提出了半弹道跳跃式再入返回技术方案，就像在大气层表面打水漂一样，让返回器白熊资讯网先高速进入大气层，随后借助大气层提供的升力“跳”起来，再以第一宇宙速度重新进入大气层返回地面。

2014年，我国发射嫦娥五号再入返回飞行试验器，模拟了嫦娥五号奔月、绕月、返回的全过程，并对跳跃式再入返回技术白熊资讯网进行了成功验证，使我国成为继美、苏之后，世界第3个成功实施航天器从月球轨道重返地面的国家。

不过，当年的试验与如今的任务尚有细微差别。五院专家表示，嫦娥五号再入返回设计继承了此前飞行试验器的设计，任务再入航程也与飞行试验器基本一致。但装有月壤的样品容器重量有一定不确定性，有可能影响返回器的质量特性，这对返回器制导导航控制系统的鲁棒性（控制系统在一定参数摄动下，维持某些性能的特性）提出了较高要求。

除了前述四点，裴照宇还表示，我国将首次实施完整的月球样品存储、分析和研究全过程。

从立项到发射，嫦娥五号任务团队经历了10年的艰辛奋战。围绕诸多关键核心技术和难点，五院充分研究继承低轨道卫星、高轨道卫星、载人航天交会对接、地外天体无人着陆与航天器返回等技术经验，联合参研单位集中最强阵容攻克难关，确保了嫦娥五号探测器方案设计合理，各项功能性能满足任务的要求，研制过程技术状态和质量受控。

在接下来20多天里，嫦娥五号能否成功完成任务如期归来，让我们拭目以待。

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