44年以来,平静的月球表面再起波澜。
一艘迷你化、智能化和自动化版本的阿波罗模式的小飞船在38万公里外荒凉的月面起飞,月宫嫦娥飘然飞翔在月宫上空,再次点燃了人类探索月球奥秘的好奇心。
火光一闪,起飞!发动机奋力推动嫦娥加速到每秒1.67km的速度,奔向宇宙中的归家旅程。我,一个航天粉丝键盘侠,高兴坏了。6分钟后上升器到达预定月球轨道开始准备择机和轨道器对接,跨出了中国航天的巨大一步。
一期一会,和轨道飞行器的对接将在周六某个时间开始,对接预计耗时3.5小时。嫦娥和来接她的使者将在轨道上携手同行,送样本回家。
技术难度方面,遥远的距离,通讯延迟,有限的电力和受限的起飞窗口,无一不是挑战。可是更大的挑战还在后面, 如果成功,那就是中国航天接连不断的突破。
返回也不是马上返回,嫦娥姐姐还要在太空转两天等待最佳回归时机,然后才能把辛辛苦苦采集的纪念品带回家。
航天迷像老父亲一样和航天人关心着嫦娥之旅。当然,对接更具挑战性,那绝对是一个万众瞩目的环节。
其他不说了,嫦娥五号给我们航天迷带来的高潮是一波紧接着一波,技术惊喜是一个连着一个。那么,我心中高潮中的高潮是什么呢?
当然是月球轨道对接。太硬核了,想想都激动。
加油!中国航天!奥力给!我们的目标是星辰大海!
总体:嫦娥5号 = 苏联的无人挖土 + 美国的月轨对接。
先从宏观数字上说:
人类从月亮上拿回月壤的国家目前总共有两个,一个是美国,另一个是苏联。
美国一共取了6次月壤,都是有人操作,总共获得了381千克。
苏联一共取了3次,是无人操作,总共获得了355克。
我们这一次是无人操作,一次获得2千克。这个成就是不差的。
美国的发射重量是48吨,苏联是5.6吨,我国是8.2吨。
也得益现代科技的进步。在美国第一次获得月壤前,总共进行了34次月球发射,绝大多数以失败告终。美国阿波罗持续10年,每年消耗了2.5%的GDP。放到现在相当于每年5000亿美元,坚持10年。也就是每年造40艘福特号航母,连续造10年(By comparison: the moon landing)。
苏联在第一次获得月壤前,总共进行了46次月球发射,绝大多数以失败告终。第一次只得到102克月壤。
可见美苏的探月活动代价是巨大的,是粗放式的。完全是政治意志在支撑。
而我国到目前为止屡次发射基本成功。一次成就将超过苏联。
今天,CNN报道,这是自1976年苏联月球24号以来,近50年内第一次有国家从月球上取回样品。
目前,只有我国有能力登陆月球,并返回。
美国和苏联都不可能再用以前的火箭和探测器登陆月球。这一点尤为重要。
因为,上面说了,早期的月球探测活动是粗放的、代价巨大的、风险极高的,都是不可靠的,是一定时期双方意识形态竞争的产物。
而我们国家的探月活动,是以科学研究为基础的,步步为营的,成本可控的、可持续发展的。
2010年,日本的“隼鸟”号取回0.1克小行星物质.
今年12月14日,号称日本的“隼鸟”2号将取回20克小行星物质。
隼鸟号没有着陆、上升、返回过程。
可见,日本的太空探测虽然也算是量力而为,但也是想在政治上实现第三个取得外太空物质的国家,因此也是一种短视的、急功近利的、投机取巧的行为,其探索过程对载人航天没有任何参考意义。
而我们国家是一步一个坚实的脚印。
一两次的成功别人不会太在意你,只有势不可挡、汹涌向前的步伐最令人敬畏。
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再来说一下技术细节:嫦娥5号的“挖土”方案史无前例。
在技术验证方面,嫦娥5号 = 苏联的无人挖土 + 美国的月轨对接。
上面说了,美国是宇航员挖土,有人操作,和我国不同。
苏联进行了三次挖土。苏联挖土好比是用卡车拉着挖土机去挖土,挖到后把挖土机扔了,用卡车把100克土运回来。由于卡车自身太重太耗油,所以只能运一点点土。
而我们国家是:用卡车拉着皮卡和挖土机二者一起去挖土,挖到土后把挖土机丢了;然后皮卡把土交给卡车,然后把皮卡扔了;最后卡车带着土回来。由于把皮卡扔了,所以返回时重量降低了很多,装的土更多。
所以,嫦娥5号多了一个皮卡与卡车对接的过程。
在月球轨道上两个航天器进行对接,目前只是有阿波罗载人任务实施过。两人登月,一人留在轨道舱,最后汇合,返回。
所以,嫦娥5号 = 苏联的无人挖土 + 美国的月轨对接。
2020年12月3日23时10分21秒000毫秒,嫦娥五号上升器3000N发动机工作约6分钟,成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。这是我国首次实现地外天体起飞。
与地面起飞不同,嫦娥五号上升器月面起飞不具备成熟的发射塔架系统,着陆器相当于上升器的“临时塔架”,上升器起飞存在起飞初始基准与起飞平台姿态不确定、发动机羽流导流空间受限、地月环境差异等问题;另外由于月球上没有导航星座,上升器起飞后,需在地面测控辅助下,借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿。
点火起飞前,着上组合体实现月面国旗展开以及上升器、着陆器的解锁分离。此次国旗展开是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”。
到了预定的起飞时刻,主发动机自行点火,上升器起飞。在起飞的最初一小段距离,上升器是不进行姿态调整的,之后会根据之前收到的参数迅速调平,并开始竖直上升,到达一定高度后上升器在GNC系统的指挥下,在主发动机和姿态控制发动机的共同作用下开始按照既定程序拐弯,并以一定角度转入轨道入射段,经过一段飞行后,上升器进入交会对接初始轨道。
上升器在月面逗留期间,轨道器和返回器组合体环月飞行,在地面控制下已完成了4次调相控制(调整轨道)及支撑舱分离,在环月圆轨道上等待上升器到来。
上升器在进入交会对接初始轨道后,启动交会对接程序,之后要进行多圈的飞行,完成4次远程导引,来到轨道器和返回器组合体斜上方位置,准备实施交会对接,开始浪漫的“太空牵手”!
再说一次,嘿嘿,这是我国首次实现地外天体起飞。也是世界上1976年后的首次地外天体表面实施发射……
以后统计2020年度世界发射次数时,得注明,地球发射(世界各国若干次)+地外天体发射(中国 1次)!
中国 ,自豪!
中国 ,加油!
本来不应该判这么重,无良媒体煽风点火。