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月球五号踩着太空“刹车”顺利进入环月轨道“近月刹车”到底是什么?

发稿时间:2020-11-29 04:11:49 来源:财经界

十一月二十八日,嫦娥五号奔月飞行约112小时后,在距月球表面四百公里的地方,嫦娥五号探测器成功发射了一台3000牛引擎,大约17分钟后,引擎正常关闭。通过实时遥测数据监控判断,嫦娥五号近月制动正常,顺利进入环月轨道。

近月制动:关键的“刹车”确保能在月球上使用

近月制动是嫦娥5号探测器飞行过程中轨道控制的关键之一。这个步骤完成后,探测器才能进入月球轨道绕月飞行,并实现随后的着陆和采样。

嫦娥5号“制动”进入环月轨道,“近月制动”到底是什么(来源:视频综合)

简而言之,地月转移轨道就像是从地球到月球的一条高速路,而火箭和探测器分离的地方,就是这条高速路的入口。在飞行了一段时间之后,嫦娥5号探测器即将抵达月球,要从出口高速飞出,就需要把速度降下来,以便能够进入达环月轨道。

宇航技术集团第八研究院嫦娥5号探测器副总指挥张玉花:在接近月球时,减速,让月球重力捕捉到它;在接近月球轨道的近点时,点火,然后形成环月轨道,这就是近月制动功能。要是不踩刹车的话,它会从月亮的边缘飞过来的。

张玉花介绍说,这款近月制动器,在嫦娥一号发射时就已经掌握了,但是不同的是,这次的近月制动器对精度要求更高。

张玉花:因为我们离开地球奔月的时候大概是10公里左右的速度,然后绕月的时候大概是3公里左右的速度,所以我们的3000马力的引擎需要更长时间的点火,从近月点的前一段到后一段要十几分钟。

在近月制动后,嫦娥5号探测器成功地进入月球轨道,并能继续进行后续的月球采样准备工作。因此,近月制动也是后续工作开展的重要依据。

“嫦娥五号”还需要进行近月制动

众所周知,尽管嫦娥5号已经成功地进入了月球轨道,但它还需要进行一次近月制动,使轨道高度适应像着陆这样的动作。

嫦娥5号“制动”进入环月轨道,“近月制动”到底是什么2 (来源:视频综合)

在此之前,嫦娥三号和嫦娥四号进行近月制动时,发动机的推力达到了7500 N,而重达8吨的嫦娥五号探测器则采用了3000 N的发动机进行近月制动。为解决重量增大而推力减小的问题,嫦娥五号选择了两次近月制动,完成对月球的捕获。

宇航科技集团五院嫦娥五号总设计师孟占峰:因为太重,我们第一次刹车就被困在一个巨大的椭圆轨道中,绕月一周大约8个小时。经过一天后,我们再次在近月制动,最后到达200公里的环月圆轨道上,再绕地球三圈。

近月制动完成后,嫦娥5号进入了最紧凑的控制任务阶段。一个星期内要做很多重要而又密集的行动。

第一是要完成四器分离,形成轨道器和返回器、着陆器和升降器两两组合。之后,控制轨道组继续在环月轨道上运行,经过四次轨道控制后进入目标轨道交会对接。也要控制上组合体完成动力下降,到下陆月面后开始工作。

刘建刚:北京航天飞行控制中心嫦娥5号任务北京总调度:到月面后,我们将在月面48小时内,进行月面采样和起飞准备。升空后,着装组合体同样要进行4次远距离引导控制,到达交会对接地点,然后组织交会对接和样品传递。在一个星期之内,可能有十多项重要的控制措施需要完成。

 

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