裴照宇|嫦娥五号,怎样实现航天史上的“首次”?专家解读

12月3日晚 , 嫦娥五号成功完成“地外天体起飞” , 踏上回家的旅途 。 “挖土”“打包”“起飞”……“带货”回归的“嫦娥姐姐”还要经历怎样的旅程?从月球带回来的宝贝 , 又有怎样的价值?《新闻1+1》连线嫦娥五号任务新闻发言人、国家航天局探月与航天工程中心副主任裴照宇 , 共同关注:嫦娥五号 , 怎样实现航天史上的“首次”?
起飞后23个小时过去了 , 上升器目前处于一个什么样的状态?
裴照宇:上升器昨天实现月面起飞之后 , 进入到预定的轨道 , 到现在为止我们对它做的主要工作是进行两次远程导引控制 , 其目的是其于瞄准与轨道岂交会时的预定时间 , 目标位置和速度 , 这是两次远程导引 , 我们还需要进行两次远程导引才能达到刚才所说的预定时间 , 预定目标和预定速度 , 之后将转入到由轨道器实施的自主控制阶段 , 目前上升器与轨道器处在同一个平面内飞行 , 其轨道高度低于轨道器 , 处在轨道器的后下方 , 现在各设备均工作正常 。

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为什么要选择这样一个时间点?
裴照宇:我们选择起飞时刻 , 主要考虑的是起飞后 , 要进入到预定的轨道 , 与轨道器的轨道在同一个平面内 , 就是说要轨道共面 , 这是为了后续交会对接提出的要求 , 另一个因素是如果偏离了起飞时刻 , 就需要上升器携带推进剂 , 来完成对起飞偏离的修正 , 这就要取决于上升器赋予推进器多少了 , 所以起飞时刻是工程的需要 , 而不是人为设置 。

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我国第一次地外天体起飞的突破性意义在哪?
裴照宇:一是从本次任务来说 , 它完成返回地球的第一步 , 也就是回家的第一步 , 是任务成功的必要基础 。 第二 , 从未来的小行星 , 火星采样返回任务来说 , 通过它进行了技术的实验 , 另外人们说月球是通往深空的中转站 , 地月系是太阳系的实验场 , 也为未来积累了技术 。
此次任务难在什么地方 , 最难在哪?
裴照宇:这一次月面起飞 , 它不同于我们地球上的火箭发射 , 主要是从姿态和时间上来说 。 因为在地球上 , 我们可以把火箭摆在预先的姿态位置和瞄准的方向上 , 而在月面上起飞 , 我们只能根据着陆时的姿态来确定起飞时的姿态和方位 。 第二是从时间来看 , 起飞要为后续的交会对接做准备 , 所以它起飞时刻也要求很严 , 相当于地球上的零窗口起飞 。

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嫦娥五号在月面上有一个取土的过程 , 它不仅是月表取土 , 还要钻进去取土 , 为什么要这两者要结合起来这么做?
裴照宇:当时决定采用两种方式进行样品采集 , 主要是两个目的 , 一个是为了提高采样可靠性 , 万一一种方式不可用还有另一种方式来采样 , 这样采样的可靠性就得到大大的提高 。 第二个考虑是可以增加样品的多样性 , 我们采用表面采取和钻取两种方式 , 可以获得更加多样的样品 , 也可以通过钻取的方式 , 来保留月亮地层的信息 , 这样科学价值也就更大了 。
如果一切顺利 , “月壤”对我们的意义是什么?
裴照宇:这次取样从样品的角度来看 , 与以前美国和苏联获得的样品主要不同是着陆区域的不同 。 因为不同的采样点的物质成分、地层结构可能是不同的 , 通过研究这些样品 , 我们可以反演出这一区域的形成过程 , 进而对月球成因和演化历程的科学认知 。

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12月6日即将进行的无人交会对接 , 任务关键点和难点是什么?
裴照宇:无人交会对接有三个关键词 , 一是交会 , 它是指两个飞行器在预定的时间 , 同时到达某个位置 , 实现轨道的相交 。 二是对接 , 是指两个飞行器链接成一个整体 。 三是无人 , 是指采用地面远程控制加飞行器自主控制的方式实现交会对接 。 交会对接的目的是为了实现样品容器转移到返回器之中 , 它是由两个步骤来完成的 , 第一个步骤是交会 , 为了保证顺利的交会 , 从火箭发射入轨之后 , 我们的轨道计算、轨道控制一直将交会对接的条件作为强约束 , 每一次的轨道控制 , 都考虑到了交会对接的要求 , 我们对轨道器进行了四次调项测试 , 使它处于交会对接的轨道上 。 又根据着陆的情况 , 对上升器的起飞、入轨进行了精确控制 , 上升器起飞入轨后又根据入轨情况实施四次远程导引 , 使它进入到轨道器前方的预定位置 。 在轨道器发射上升器之后 , 就要转入轨道器自主控制的阶段 , 由轨道器跟踪并逐步的接近上升器 , 完成交会的目标 , 在自主控制的阶段 , 我们采用了微波、激光、成像等多种距离测量方位测量速度测量的手段和控制技术 , 来保证交会的准确科考 。 在交会之后要进行对接 , 我们采用了抱爪式对接机构和弱钻机的对接方式 , 用轨道器对接三个抱爪 , 分别去抓住上升器上面的三个对接杆 , 然后抓紧抱拢 , 使两器紧紧连接在一起 , 这样的对接方式 , 可以避免对撞时将上升器推开 , 这与我国已经采用的对撞式撞接是不同的 。

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裴主任表示对于这次交会对接十分有信心 。 在任务实施过程中 , 还会密切跟踪航天器的状态 , 对轨道反复进行精确的计算 , 设计控制的参数 , 使得每一次控制都是精准的 。
【裴照宇|嫦娥五号,怎样实现航天史上的“首次”?专家解读】编辑: 宝厷

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