嫦娥五号飞向地球,欧空局用15米天线追踪,为何用他国测控站?

我国嫦娥五号的一举一动始终牵动着大家的心,因为这是时隔将近半个世纪以来,第一次从月球上获取样本,然后再带回地球。那么,嫦娥五号的现状如何了呢?

目前,嫦娥五号的轨返组合体正带着挖到的月壤进入月地转移轨道,踏上了飞向地球之路。整个飞行时间持续大约四天半,预计在本月17日凌晨,嫦娥五号将会再入地球大气层。

嫦娥五号带回月壤不是一件容易的事情。从上升器进入月球轨道,到轨返组合体离开月球轨道,耗费了一周的时间。之后,嫦娥五号奔向地球又要耗费四五天的时间。

相比之下,当年美国宇航局(NASA)的阿波罗载人登月耗时要短很多,以阿波罗17号为例,从登月舱上升级进入月球轨道,再到指令舱带着三位宇航员再入地球大气层,总耗时大约5天。那么,为什么阿波罗飞船的耗时要短很多呢?

嫦娥五号任务和阿波罗任务的最大区别在于,前者是无人的,后者是载人的。太空环境对人类而言十分危险,宇航员肯定是越早返回地球越好,所以阿波罗飞船会尽快飞回地球。

尽快返回的前提是飞船需要足够强大的火箭,由此耗资将会巨大。当年的阿波罗载人登月任务可谓是不计成本,整个计划耗资高达1600亿美元(折合到现在)。

由于嫦娥五号是无人的,没有那么娇贵,不必要着急返回地球。为了最大限度节约成本,充分考虑了月球和地球的几何关系(比如地月距离在不断变化,月球绕地球的轨道与地球绕太阳的轨道并不重合,有个5°的夹角),从发射时间到返回时间都已经预先设计好,这样可以大幅减少嫦娥五号所需携带的燃料,代价就是任务所需的时间较长。

欧洲航天局(ESA)来帮忙

尽管嫦娥五号是我国完全自主设计研制的,但任务期间还是有国际合作的,尤其是与欧空局。在嫦娥五号发射之初,欧空局就高调地宣布,在两个关键阶段,为嫦娥五号的飞行提供帮助。

由于地球在不断自转,在嫦娥五号飞向月球途中,我国的测控站难免会有盲区。在这个时候,欧空局启用他们的测控站,与嫦娥五号建立数据传输,从而准确知道嫦娥五号的飞行状态。

这并非第一次合作,在此之前,嫦娥三号、四号以及奔向火星的天问一号也都用到了欧空局的测控站。虽然美国宇航局(NASA)也想帮忙测控,但由于众所周知的原因,这被禁止了。

当嫦娥五号即将再入大气层之前,欧空局还会用口径15米的抛物面天线来捕捉嫦娥五号发出的信号。该测控站的天线位于赤道附近,非常适合用于月球任务测控,而且该天线还采用了欧空局的最先进技术。

通过欧空局的测控数据,可以了解到嫦娥五号再入大气层之前关键几小时的轨道,这样能够知道确切再入时间,进而确定着陆地点。

欧空局这么积极不是没有道理的,他们希望从嫦娥五号带回的宝贵月壤中,深入了解月球表面物质构成,这能为欧空局未来在月球上建造基地打下坚实基础。