为什么说嫦娥五号技术要比美苏更加先进,甚至比载人登月更难?

嫦娥五号月球探测器已经由长征五号遥五重型运载火箭,在海南文昌航天发射场发射升空,作为我国无人月球探测阶段“绕”、“落”、“回”三步走的最后一步,嫦娥五号将是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器,为中国探月工程的收官之战。为什么说嫦娥五号技术要比美苏更加先进,甚至比载人登月更难?
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不可否认,早在上个世纪,美苏就已经实现登月取样返回的壮举,而且,美国更是成功实现了人类首次载人登月飞行和人对月球的实地考察,技术领先中国半个多世纪,但是为什么却说中国的嫦娥五号技术要比美苏更加先进呢?还得从美苏的两次登月开始说起。1970年9月12日苏联的第一个月球探测计划“月球计划”的第31颗无人月球探测器月球16号成功发射,它是人类第一个实现在月球上自动取样并送回地球的探测器。月球16号发射总重5.8吨,分为下降级和上升级。为什么说嫦娥五号技术要比美苏更加先进,甚至比载人登月更难?
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月球16号探测器模型下降级位于月球16号下部,负责采集月球样本,与地球进行无线电联络,提供所有的电力,同时它还充当上升部分的发射平台。下降级最下方是制动发动机,负责减速、着陆;游动发动机负责在飞行过程中修正轨道;4个对称分布的圆柱形推进剂箱,为发动机提供燃料。上升级位于月球16号上部,负责把装有月球样品的返回舱送回地球。上升级包括提供动力的发动机喷管,3个球形燃料箱和仪器舱,而位于仪器舱上方的是最终返回地面球形返回舱,返回舱直径约50厘米。月球16号的设计在现在看来很单一,只有上升级和下降级两部分,登月和返回过程也很单一。进入环月轨道后,总重5.8吨的月球16号在抛弃燃料箱和导航系统后以1.88吨的总质量软着陆在月球表面。完成月球采样后,上升级发动机点火升空与下降级脱离,开始返回地球,最后分离出返回舱再入大气层,带着月壤标本返回地面。如此的设计比1969年登月的美国阿波罗11号要简单许多,好在是人类第一次的全自动取样并送回地球,为在月球竞赛中落后的苏联挽回一些脸面,不过阿波罗11号真的领先很多。阿波罗11号指挥舱、服务舱和登月舱3个部分组成。为什么说嫦娥五号技术要比美苏更加先进,甚至比载人登月更难?
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指挥舱是宇航员在飞行中生活和工作的座舱,也是整个飞船的控制中心。指挥舱为圆锥形,高3.2米,重约6吨,最大直径3.9米,指挥舱分前舱、宇航员舱和后舱3部分。前舱内放置地球着陆部件、回收设备和姿态控制发动机等。服务舱的前端与指挥舱对接,后端有推进系统主发动机喷管。舱体为圆筒形,高6.7米,直径4米,重约25吨,主发动机用于轨道转移和变轨机动。登月舱由下降级和上升级组成,地面起飞时重14.7吨,宽 4.3米,最大高度约7米。下降级:由月球着陆发动机、4条着陆腿和4个仪器舱组成。上升级:为登月舱主体,能容纳2名宇航员,宇航员完成月面活动后驾驶上升级返回环月轨道与指挥舱会合。为什么说嫦娥五号技术要比美苏更加先进,甚至比载人登月更难?
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阿波罗11号整个登月过程可以简述为,进入环月轨道后,阿波罗11号第一次分离与对接,是为了进行结构调整,将登月舱和服务舱、指挥舱分离后,服务舱、指挥舱进行了180度大旋转再对接,为登月与返回做准备,然后登月舱从指挥舱中分离,登月舱在月面软着陆后,宇航员进行月面活动,活动结束后由登月舱的上升级带回月球上空与指挥舱对接,对接完成后上升级被抛弃,指挥舱和服务舱返回地球。为什么说嫦娥五号技术要比美苏更加先进,甚至比载人登月更难?
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阿波罗11号的服务舱、指挥舱进行了180度大旋转再对接嫦娥五号探测器总重8.2吨,由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成,后续在经历地月转移、近月制动、环月飞行后,着陆器、上升器的组合体将与轨道器、返回器的组合体分离,轨道器携带返回器留轨运行。着陆器承载上升器择机实施月球正面预选区域软着陆,按计划开展月面自动采样等后续工作,而后上升器携带月壤采集标本离开月球,与轨道器、返回器的组合体汇合,将月壤传递给返回器后上升器被抛弃,轨道器将携带返回器返回地球轨道,然后结束使命,返回器独自返回地球。为什么说嫦娥五号技术要比美苏更加先进,甚至比载人登月更难?
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从这一过程来看,嫦娥五号与阿波罗11号的工作流程相似,可以说是迷你版的阿波罗11号。不过从嫦娥五号的设计目标来看,与月球16号一致只是实现自动化采集月壤,但从其采用看似没有必要的更复杂设计可以看出,这个探测器还承担着验证我国后续载人登月任务关键技术的重任,毕竟这套系统放大一点,加上生命保障系统,完成登月任务完全不是问题。嫦娥五号比起阿波罗11号更复杂的地方是,阿波罗11号各个环节可以进行人工干预操作,相比之下嫦娥五号的所有过程全部自动化完成,更为精密和对容错率要求更高,一旦出现故障或者失误,将考验一系列的备用方案。

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