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新聞1+1丨嫦娥五號,怎樣實現航天史上的“首次”?

2020年12月05日11:16  來源:央視新聞客戶端

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  12月3日晚,嫦娥五號成功完成“地外天體起飛”,踏上回家的旅途。“挖土”“打包”“起飛”……“帶貨”回歸的“嫦娥姐姐”還要經歷怎樣的旅程?從月球帶回來的寶貝,又有怎樣的價值?《新聞1+1》連線嫦娥五號任務新聞發言人、國家航天局探月與航天工程中心副主任裴照宇,共同關注:嫦娥五號,怎樣實現航天史上的“首次”?

  起飛后23個小時過去了,上升器目前處于一個什么樣的狀態?

  裴照宇:上升器昨天實現月面起飛之后,進入到預定的軌道,到現在為止我們對它做的主要工作是進行兩次遠程導引控制,其目的是其于瞄準與軌道器交會時的預定時間、目標位置和速度,這是兩次遠程導引,我們還需要進行兩次遠程導引才能達到剛才所說的預定時間、預定目標和預定速度,之后將轉入到由軌道器實施的自主控制階段,目前上升器與軌道器處在同一個平面內飛行,其軌道高度低于軌道器,處在軌道器的后下方,現在各設備均工作正常。

  為什么要選擇這樣一個時間點?

  裴照宇:我們選擇起飛時刻,主要考慮的是起飛后,要進入到預定的軌道,與軌道器的軌道在同一個平面內,就是說要軌道共面,這是為了后續交會對接提出的要求,另一個因素是如果偏離了起飛時刻,就需要上升器攜帶推進劑,來完成對起飛偏離的修正,這就要取決于上升器賦予推進器多少了,所以起飛時刻是工程的需要,而不是人為設置。

  我國第一次地外天體起飛的突破性意義在哪?

  裴照宇:一是從本次任務來說,它完成返回地球的第一步,也就是回家的第一步,是任務成功的必要基礎。第二,從未來的小行星、火星采樣返回任務來說,通過它進行了技術的實驗,另外人們說月球是通往深空的中轉站,地月系是太陽系的實驗場,也為未來積累了技術。

  此次任務難在什么地方,最難在哪?

  裴照宇:這一次月面起飛,它不同于我們地球上的火箭發射,主要是從姿態和時間上來說。因為在地球上,我們可以把火箭擺在預先的姿態位置和瞄準的方向上,而在月面上起飛,我們只能根據著陸時的姿態來確定起飛時的姿態和方位。第二是從時間來看,起飛要為后續的交會對接作準備,所以它起飛時刻也要求很嚴,相當于地球上的零窗口起飛。

  嫦娥五號在月面上有一個取土的過程,它不僅是月表取土,還要鉆進去取土,為什么這兩者要結合起來這么做?

  裴照宇:當時決定采用兩種方式進行樣品采集,主要是兩個目的,一個是為了提高采樣可靠性,萬一一種方式不可用還有另一種方式來采樣,這樣采樣的可靠性就得到大大地提高。第二個考慮是可以增加樣品的多樣性,我們采用表面采取和鉆取兩種方式,可以獲得更加多樣的樣品,也可以通過鉆取的方式,來保留月亮地層的信息,這樣科學價值也就更大了。

  如果一切順利,“月壤”對我們的意義是什么?

  裴照宇:這次取樣從樣品的角度來看,與以前美國和蘇聯獲得的樣品主要不同是著陸區域的不同。因為不同的采樣點的物質成分、地層結構可能是不同的,通過研究這些樣品,我們可以反演出這一區域的形成過程,進而對月球成因和演化歷程的科學認知。

  12月6日即將進行的無人交會對接,任務關鍵點和難點是什么?

  裴照宇:無人交會對接有三個關鍵詞,一是交會,它是指兩個飛行器在預定的時間,同時到達某個位置,實現軌道的相交。二是對接,是指兩個飛行器鏈接成一個整體。三是無人,是指采用地面遠程控制加飛行器自主控制的方式實現交會對接。交會對接的目的是為了實現樣品容器轉移到返回器之中,它是由兩個步驟來完成的,第一個步驟是交會,為了保證順利的交會,從火箭發射入軌之后,我們的軌道計算、軌道控制一直將交會對接的條件作為強約束,每一次的軌道控制,都考慮到了交會對接的要求,我們對軌道器進行了四次調項測試,使它處于交會對接的軌道上。又根據著陸的情況,對上升器的起飛、入軌進行了精確控制,上升器起飛入軌后又根據入軌情況實施四次遠程導引,使它進入到軌道器前方的預定位置。在軌道器發射上升器之后,就要轉入軌道器自主控制的階段,由軌道器跟蹤并逐步地接近上升器,完成交會的目標,在自主控制的階段,我們采用了微波、激光、成像等多種距離測量方位測量速度測量的手段和控制技術,來保證交會的準確可靠。在交會之后要進行對接,我們采用了抱爪式對接機構和弱鉆機的對接方式,用軌道器對接三個抱爪,分別去抓住上升器上面的三個對接桿,然后抓緊抱攏,使兩器緊緊連接在一起,這樣的對接方式,可以避免對撞時將上升器推開,這與我國已經采用的對撞式撞接是不同的。

  裴主任表示對于這次交會對接十分有信心。在任務實施過程中,還會密切跟蹤航天器的狀態,對軌道反復進行精確的計算,設計控制的參數,使得每一次控制都是精準的。

  (編輯 隋博宇)

文章關鍵詞:交會對接 上升器 嫦娥 裴照宇 軌道器 地月系 共面 航天史 對接機構 軌道控制 責編:趙惠
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