采样|嫦娥五号月球“取货” “土特产”如何带回?有趣的知识了解一下

央视网消息:按照计划 , 嫦娥五号这个“星际快递员”将在月球表面取“土特产” , 随后带着2公斤重的月球“包裹”回地球 。 这项工作具体怎么进行呢?一起来了解一下 。
精准平稳 抓住唯一机会成功来到月球
要想从月球取回包裹 , 第一个难点就是来到月球 , 这一路不简单 , 在经历了为期一周的地月转移、近月制动、环月飞行之旅后 , “嫦娥五号”探测器在12月1日10点57分 , 从距离月面约15公里的地方开始主动减速 , 此后经过快速调整、接近、悬停臂障、缓速下降和最后2米多的自由下落 , 11点11分 , 成功落月 。

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对于嫦娥五号来说 , 这仅有一次的机会 , 要求它边飞边找一个合适的落点 , 这个过程的难点就是要精准;然后完成全程自主跳伞 , 难点就是要平稳 , 不翻倒也不陷落 。
航天科技集团五院院长 张洪太:落得非常稳 , 为我们后面整个的钻采奠定了非常重要的基础 。
北京航天飞行控制中心副主任 贺军:因为整个的着陆器要比以前的玉兔要重 , 所以它整个控制的难度还是要大一点 , 而且控制的精度也更高 。
全新落月点 “土特产”来自未知地
嫦娥五号着陆点位于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区 , 着陆过程中降落相机拍摄到了着陆区域影像图 。

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探月工程副总指挥 国家航天局探月与航天工程中心主任 刘继忠:相对于美国、俄罗斯落的区域 , 我们这是一个新的区域 , 它的火山喷发的年代和它们都有很大的不同 , 因此在科学上还是会有很多研究价值的 。
“土特产”取货方式:钻取+表取
成功落月后 , 紧接着嫦娥五号就开启了“取货”的工作 。 不像地球上快递员取货那么简单 , 它要取的约2公斤的样品 , 包括月面以下和月面的土壤 , 采用钻取和表取两种方式 。 12月2日4时53分 , 钻取采样及封装已经完成 , 目前表取还在进行中 。

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航天科技集团五院 嫦娥五号探测器主任设计师 姜水清:为了实现这个任务 , 我们实际上是设计了三个产品 , 有个四自由度采样机械臂 , 然后末端又带了两种采样器 , 一种是可以实现铲挖 , 一种是可以实现浅钻 , 来实现不同类型月壤的采集 。 它在整个着陆器的可达范围内都可以采样 , 假设咱们的着陆点不是那么理想 , 如果是有一个大石头 , 我采不动 , 我可以给它稍微换一个地方 , 稍微软一点 , 我肯定就能保证能采到一定的样品 。
在地球上 , 快递员取2公斤的货不算啥 , 但从月球 , 带回2公斤的土特产是相当多的 。
航天科技集团五院嫦娥五号探测器总指挥总师顾问 叶培建:阿波罗的宇航员拿回来的东西很多 , 但无人是很少的 。 我们这次(预计)采2公斤 , 是相当多的 。
交会对接技术 提升嫦娥五号采样量
与当初苏联的月球探索一样 , 嫦娥五号这次采样也是利用无人探测器采样 , 但苏联的3个无人探测器先后3次月球采样 , 带回月球样本约330克 , 而嫦娥五号一次就计划带回2千克月球样本 。 这是因为50年前苏联的探测器采样完成后从月面直接返回地球 , 由于返回舱及燃料负重巨大 , 被迫压缩采样重量 。 而嫦娥五号在完成采样后 , 将采用“月球轨道无人对接”方案转移月球样本 , 由于上升器无需搭载返回舱 , 所需燃料大大减少 , 因此采样重量也呈几何级提高 。

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【采样|嫦娥五号月球“取货” “土特产”如何带回?有趣的知识了解一下】然而 , 在无人协助的情况下 , 完全自动地实现月球样本“采集-包装-转移-封装”一系列工作 , 难度可想而知 。
“星际快递员”组合接力
月球样本非常珍贵 , 所以大家也非常期待 , 怎么带回来呢?其实之前已经给大家剧透了 , 三个步骤:从月面起飞 , 在月球轨道上无人交会对接 , 最终带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球 。

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这个过程由三个“星际快递员”——嫦娥五号的上升器、轨道器和返回器接力完成 。 首先 , 上升器要带着月球样本从月球表面出发;到达月球轨道后 , 它就会和轨道器和返回器组成的轨返组合体汇合 , 并把快递包裹交给它们;之后 , 上升器分离 , 轨返组合体带着月球样本从月球轨道向地球轨道转移 , 进入地球轨道后 , 轨道器则会告别返回器 , 最终只有返回器以打水漂的方式 , 飞回地球 。 我们也期待着中国人自己采集的月球土壤安全抵达 。

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