导语
我们国家已经把注意力集中在载人登月上,但目前,嫦娥五号探测器正在进行月球上应该做的事情——收集并返回研究样本。
嫦娥五号探测器于2020年11月顺利完成月表采样,再次展示了我国丰富的太空技术。
嫦娥五号探测器返回舱于2020年12月17日顺利返回地面,这也正式标志着嫦娥五号探测器的使命已顺利完成。
![差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第1张 差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第1张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240614203105171836826514604.png)
按照原计划,嫦娥五号探测器不应返回地面,而应在月球轨道上与返回器转接科研样品,然后与“潜伏者”一起成为两艘“太空废物”,在月球周围悠闲地旋转。
此时,嫦娥五号探测器返回地面,随后由航天院调整了“嫦娥四号”和“嫦娥六号”的返回方式和原因。那么嫦娥五号返回舱返回地球之前经历了什么呢?
![差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第2张 差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第2张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240614203105171836826565142.png)
被烧得面目全非。
前引是嫦娥五号探测器于2020年12月17日返回地面的时间。下午1点59分,嫦娥五号探测器顺利登陆内蒙古巴彦浩特市附近的一个预定着陆区。
落地后,“嫦五”没有等太久。中国宇航员的工作效率非常高。当天下午3点前,所有科研样品的安装任务都完成了。返回舱内的科研样品也用专用设备取样,然后将样品的制备容器送到国家可控实验室。
![差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第3张 差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第3张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240614203105171836826596906.png)
经过检查,没有发现科研样品经历了什么异常,嫦娥五号的回归似乎一切都很顺利,没有受到外界的伤害。
更重要的是,中国第一次绕月探测任务的使命已经完成,第一次地外天体采样任务已经顺利完成,中国航天也迈向了更大的水平,这再次展现了中国有太空大国的实力。
从十二月十七日起,嫦娥五号开始执行返回任务。
事实上,嫦娥五号在这个时候没有完成任务的使命已经结束了,但是因为它带回了科研样本,它的使命还没有结束,所以它必须把样本还回地球。
事实上,嫦娥智能体早已在2020年11月底完成了样品的装载工作,样品返回舱内的科研容器和样品已装载。
此过程的视频也被嫦娥五号返回的后续驱动冲击到了它的“哔”上。
12月11日,样品返回舱与嫦娥五号着陆器和上升器对接。此时,带有科研样品的返回舱已经完成了全功能检查。
![差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第4张 差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第4张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240614203105171836826527796.png)
十二月十二日,嫦娥五号着陆器和上升器的车挂被“嫦五”抛离,开始了它在轨道周围飞行的职业生涯。
嫦五号的使命进入了下一步。它在12月13日用样品返回舱校准了地面姿势,然后推动了上升器。这时,它已经被送到了一个暂时的轨道上,它只能被月球轨道包围。
12月16日晚11点,嫦五号带样品返回舱开始执行返回地球的任务。当时,它执行了“亚矢逃逸”的燃烧任务。轨道的调整速度约为每秒2.4米。不到一天,嫦五号的返回舱就摆脱了月球的“引力沟坡”,然后开始调整轨道相对地球的点。
对嫦五号这种没有轨道调节的卫星来说,其高度和倾斜度决定了它的大致航迹和方向,但它的“反向”方向是不变的。
嫦五号起飞的轨道在月球轨道上。被月球施加的“吸引力”后,它在月球周围与地球相比运行。这种运行状态的本质是受月球引力的影响。同时,计划好的旋转是非常必要的,这样嫦五号可以更好地适应地球的运行方向,同时也可以适当旋转,更有利于后续制动。
嫦五号返回舱于12月17日上午5点远离月球19000公里,随后开始调整轨道。
![差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第5张 差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第5张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240614203106171836826687575.png)
并开始实施“月球制动”。大约一天后,12月18日上午11点左右,嫦五号的返回舱距离地球近41万公里,然后将科研样品返回舱放入地球。此时速度约为每秒11.2公里。
嫦娥五号返回舱于12月16日分离,此时地面的气动加热速度约为5公里。
12月17日11点,嫦娥五号的返回器距离地球约10.7万公里,此时速度约为每秒38公里,到12月17日中午,此时速度已达每秒58公里。
![差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第6张 差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第6张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240614203106171836826692891.png)
返回器投放后的状态大概是在初级大气中。依靠大气的阻挡,返回器的速度不断下降,通过高温气动加热气动奏效。
在通过大气层到达最低点时,速度达到最大值,大约每秒几百公里,高度也迅速下降。
这时,返回器要忍受极高温度的大气加热,最高温度甚至达到3000摄氏度左右,基本上把外部设备烧焦。
此外,还要承受此时的加速度,这对航天器的结构强度提出了很高的要求。嫦娥五号返回器外部有一层特殊的涂层,可以很好地保护设备内部的结构和机械。
![差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第7张 差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第7张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240614203106171836826667602.png)
穿越大气层大约需要半个小时。此时嫦五号返回器的速度降至每小时几百公里左右,高度降至100公里左右。这时,它打开伞,顺利地下到了地表。
![差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第8张 差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第8张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240614203107171836826713718.png)
创新的“打水漂”方法。
大气层的厚度和密度非常复杂。嫦娥五号返回器应根据大气厚度和密度的变化随时调整姿势,同时始终保持“面向地面”的状态。
这就意味着它在这个时候已经“着陆”了地球,但是它的动能对于航天器来说也是非常大的,它还需要一个可靠的“气动制动”系统。
![差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第9张 差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第9张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240614203107171836826793678.png)
此时最好的设计是使用伞形气动制动,但航天器面临的问题是,伞的尺寸和质量对航天器来说是一个很大的挑战,伞形设备会大大增加航天器的自重。
所以嫦五号的返回器采用了“大底盘小伞”和“打水漂”的方法。
当嫦五号返回器切入大气层时,它扔掉了底部的大盘子,然后继续使用气动阻力和气动加热降落在地面上。
![差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第10张 差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第10张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240614203107171836826712057.png)
虽然嫦五号返回器是通过气动刹车降落到地面的,这在技术上是一个很大的突破,但它的状态和系数仍然很好。
但由于进行了大规模的气动加热,所以可以说它的外部结构已经被烧毁,无法再利用。
因此,对于嫦五号来说,此时的状态是“烧纸筒”,不会再用了。因此,如果不采用“水漂”的方式,嫦五号的返回器只能成为大气中的垃圾,不仅浪费资源,还会对地面造成伤害。
![差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第11张 差点被烧得面目全非!嫦娥五号返回舱返回地球时究竟经历了什么? 第11张](https://www.yuneu.com/zb_users/upload/2024/06/20240614203108171836826811059.png)
因此,嫦五号返回器采用“水漂”的方式减速降落。与大气层摩擦后,速度逐渐降低,同时大气外部结构摩擦平滑,与科研样品返回舱相对速度和距离降低。
这时与大气摩擦,与科研样品返回舱的速度迅速下降,最终大气动力弯曲了大气动力,最终将科研样品返回舱引导到降落气动伞的范围内。
这是嫦五号返回的“水漂”,也是嫦五号每次都在玩的地方。它不仅为太空探测领域的技术做出了巨大的贡献,也吸收了后续航天工作的良好经验。
不仅如此,嫦五号探测队还获得了国际宇航科学院颁发的“劳伦斯团队奖”,这是中国航天队首次获得国际科学领域奖项。
此时,嫦五号探测队向全球科学家公开申请,研究月球科研样品。
但愿能鼓励世界各地的科学家研究月球的科研样品,同时也能为人类探索月球提供宝贵的研究资料。
不仅如此,中国还计划在2030年之前实施载人登月的任务,这主要是因为在中国计划的探月合作中,中国已经具备了将宇航员送到月球的技能。
虽然此时航天员载人登月的任务量很大,面临着很多技术挑战,但这些都在一步步突破。同时,我们可以利用探测器在太空中积累的经验和知识,不断改进技术,提高技术的可靠性和性能,最终使宇航员能够顺利登上月球,同时顺利返回地球。
结语
探索太空不是一个国家的事业,也不是一个团队的事业,而是一个全人类的事业。因此,世界各地的研究人员都应该探索太空,并在探索和研究太空资源时携手合作。
中国航天探索者在航天探索过程中,肩负着共同探索和研究太空的道路,肩负着前进的责任。
为了实现自己的梦想,也有义无反顾的奋斗,同时也取得了丰硕的成果。
因此,我们国家的航天探索者是值得尊敬的。
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