中國發射的“嫦娥五号”探測器帶着2千克月岩和月壤樣品成功返回地球。“嫦娥五号”被稱為是中國航天史上難度最大任務之一,該探測器返回地球的過程也相當複雜。中國探月工程科學應用首任首席科學家、被譽為“嫦娥之父”的歐陽自遠院士在接受采訪過程中,講述了“嫦娥五号”探測器的返回器是如何返回地球的。
歐陽自遠院士接受環球網記者采訪
歐陽自遠院士表示,軌返組合體與上升器分離後,會在環月軌道停留幾天,等待月地轉移窗口。在實施月地轉移入射機動後,進入月地轉移軌道。為了确保返回器精準降落至位于内蒙古的指定降落場内,還要飛行幾天進行幾次中途修正,測控與回收系統精确确定返回軌道,并将高精度參數注入軌道器,為後續軌返分離和再入制導導航提供基準。當達到一定飛行高度時,軌道器在降落場上空釋放出攜帶月球樣品的返回器。
而這時飛船的速度高達每秒10至12公裡(接近第二宇宙速度),如果讓返回器直接砸入大氣層中,過快的速度會讓返回器燒毀。歐陽自遠院士說:“我們之前做過空間試驗,就是它一砸進來,我們能不能讓它再跳出大氣層,然後再自己落下來,這些都要算得很精确。”
歐陽自遠院士形容,這一過程就像小孩用一塊石頭在水上打了一個水漂,石頭高速砸進水面後又彈起來,再落下時石頭的速度會明顯下降。“我們就是仿照這種辦法,讓返回器在大氣層打了一個水漂,然後再讓它落下來,”歐陽自遠院士說。在返回器距離地面比較近的時候,再打開降落傘緩慢着陸。
對于返回器着陸後月球土壤岩石樣品如何提取,歐陽自遠院士說:“假如月球樣品暴露在地球空氣中,就會受到各種污染,所以在回收交接後,需要在現場進行封裝,在容器中充滿氮氣,封存後再進行運載。”
有了“嫦娥五号”月球“挖土”的成功經驗後,我國是否還會登上其他地外天體進行采樣呢?
嫦娥五号探測器登陸月球模拟畫面
歐陽自遠院士在接受記者采訪時說,中國到月球采樣還是第一次,美蘇都曾成功到月球采樣,美國6次載人登月采回了381.7公斤的月球的岩石和土壤,阿波羅11号首次采集了22公斤月岩和月壤。蘇聯的探測器3次登陸月球打鑽取樣,總共取樣0.33公斤,首次月球16号僅采回月球樣品0.101公斤。中國首次月面采樣取回2公斤的樣品,但技術比美蘇登月時要更完善。這些樣品對于科學家們了解月球的曆史相當有幫助。
歐陽自遠院士說:“下一步,我們要到火星上采樣,過程也與月面采樣類似。有了月面采樣的經驗後,對于未來到火星采樣也是很好的借鑒作用。”
另外,中國将來還要在對近地小行星2016HO3進行繞飛探測時,在其表面附着采集小行星樣品。
據悉,目前包括美國、日本以及歐洲都在積極開展地外天體采樣工作。歐陽自遠院士表示,我國開展地外天體采樣,對于我們了解地外天體的資源情況、環境情況、曆史以及提高技術水平,都是有好處的。
在談到“嫦娥五号”是否會推動我國下一步載人登月的相關工作時,歐陽自遠院士說:“‘嫦娥五号’是目前最複雜的一次任務,包括去、落、回三個步驟,如果是載人登月也是一樣,但會帶來更多複雜的問題,要求也更高。‘嫦娥五号’為我們載人登月做了一些初步的技術上的試驗。中國現在也在安排做各種論證,也要進一步實現載人登陸月球同時取樣。”
歐陽自遠院士還表示:“‘嫦娥五号’起了非常好的先鋒作用,提高了我們的信心,演繹了我們的技術能力,是非常非常好的一次嘗試。”
資料來源 |共青團中央、環球網客戶端、科普山東
來源: 中國氣象科普
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