嫦娥五号自11月24日4时30分在我国文昌航天发射中心顺利升空开始就一直牵动着全国人民的心,直到今日凌晨(12月17日1时59分)嫦娥五号返回器在四子王旗着陆成安全着陆,这意味着探月工程三步走“绕落回”圆满成功,嫦娥五号的探测任务顺利完成。
我们终于可以把心放在肚子里了,嫦娥五号的23天月球采样之旅,也是时隔44年人类第一次月球上采集样本,上一次是苏联的月球24号在1986年月球上采集样本并安全返回地球,这也是苏联探月项目的最后一颗探测器。
随着嫦娥五号的成功返回,新一轮的探月热潮正在开启,例如美国特朗普时期提出的”重返月球载人登月火星计划”,该项目计划在2024年底前成功实现载人登月,从而验证登陆火星的关键技术,值得注意的是此次探测任务有女性宇航员参与并且执行登月任务。此前NASA已经公开了18名(9男9女)经验丰富的宇航员,他们将参与未来的“阿尔忒弥斯”计划。
中国探月“绕落回”三步走战略虽然圆满成功,但这并不是整个探月工程的结束,其实未来十年才是真正“新的月球探测竞赛器期”,上一次是发生在美国和苏联之间,结果以美国的载人登月结束。
因此说,嫦娥五号的成功绝对不仅仅是2公斤月球样本那么简单,最重要的是对整个过程以及关键性技术的演练,我们的目标可是载人登月以及建立月球基地。推动着全世界所有国家奔月热情的是月球上的稀有能源“氦三”,这是一种清洁的核聚变“燃料”。
要知道可控核聚变的发展应该是未来的主流形式,高效率、低污染以及微型化,对于人类科技水平的推动至关重要。同时也是未来载人深空探测必不可少的能源利用方式。
嫦娥五号持续23天的探测任务,可以分解成11个步骤,按照先后顺序分别为:地面发射、地月转移、近月制动、环月飞行、着陆、样本采集、上升器发射、交会对接样品转移、环月等待、月地转移、再入回收。目前这最后一步已经完成,意味着嫦娥五号探测任务的圆满成功。
其实看嫦娥五号的整个任务过程,和上个世纪阿波罗载人登月的步骤几乎相同,其实也可以说是月面采集样本或者载人登月的标准步骤。我们通过嫦娥五号的月面采集样本并返回地球,可以验证关键性技术,为未来的载人登月以及建立月球基地都打下坚实的基础。
嫦娥五号上升器和和轨道器在绕月轨道的无人自主对接,是人类首次,这个技术对未来的深空探测至关重要。上个世纪美国的载人登月对接有宇航员来操控,而苏联的无人探测器月球取样,根本就没有交会对接这一步骤,它们是上升器直接从月面起飞,之后自己携带月球样本进入转移轨道返回地球,因此它就需要携带更多的燃料,这也意味着可携带的月球样本就要大量减少。
苏联三次月球采样,一共才采集了330克左右,而我国的嫦娥五号一次性就采集了2公斤的月球样本,包括:0.5公斤月表下2米深的地下样品以及通过机械臂采集的1.5公斤月球表面样品。
月球采样的过程和载人登月非常相似,只不过要想按照此过程完成载人登月,在各个阶段都需要更多的燃料,第一步就是需要一个大推力的运载火箭。例如上个世纪阿波罗载人登月计划的土星五号大推力运载火箭,也是迄今为止运载能力最强的火箭,没有之一。
上个世纪苏联之所以没有实现载人登月,这个运载火箭就是一大难关。
无论怎么说嫦娥五号的成功并不是结束,而是开启了月球探索新时代,在关键性技术上也进行了验证,这才是最重要的。
文/科学黑洞,图片来源网络侵删。