月面自動採樣封裝,是嫦娥五號任務中的最大看點,也是任務的核心關鍵之一。(新華社)

(香港文匯網記者 劉凝哲 文昌報道)嫦娥五號任務是中國探月工程「繞、落、回」三步走的收官之戰,有望實現地外天體的採樣與封裝,地外天體的起飛,月球軌道交會對接,攜帶樣品高速地球再入以及樣品的存儲、分析和研究,這在中國都是首次。

月面自動採樣封裝,是嫦娥五號任務中的最大看點,也是任務的核心關鍵之一。中國航天科技集團空間技術研究院的專家介紹,科研人員為嫦娥五號設計了表鑽結合,多點採樣的方式兩種「挖土」模式。當着陸上升組合體順利軟着陸在月球表面,嫦娥五號就開始為期約2天的月面工作。她隨身攜帶的鑽取採樣裝置、表取採樣裝置、表取初級封裝裝置和密封封裝裝置等「神器」,將科學分工,精密配合,採取深鑽、淺鑽、「鏟土」、「挖土」、「夾土」等各種方式,採集約2kg月壤並進行密封封裝,經月面起飛、月球軌道交會對接、月地轉移和再入回收等過程將月球樣品安全送至地球家園。

當嫦娥五號完成月面工作後,就要進入首次月面起飛上升階段。與運載火箭在地球起飛不同,月面起飛沒有完備的發射系統,着陸器就相當於上升器的發射塔架,必須依靠航天「自力更生」,實現起飛時自主定位、定姿。為了確保上升器能夠順利起飛上升,航天科技集團空間技術研究院嫦娥研製團隊進行了大量的試驗驗證,並建立了一整套環環相扣的系統保證任務,為嫦娥五號勝利邁出回家一步保駕護航。

完成月面起飛上升後,嫦娥五號將通過首次實現的月球軌道交會對接踏上回家之旅。專家表示,人類此前三次無人月球採樣任務,由於無法掌握月球軌道無人交會對接技術,採用的都是月面起飛直接返回地球的方案。中國此次這將進行人類航天史上首次在38萬公里外月球軌道上的無人交會對接。從上升器進入環月飛行軌道開始,一直到軌返組合體與上升器完成對接與樣品轉移為止,科研人員為嫦娥五號精心設計了交會、對接、組合體運行、軌返組合體與對接艙分離等一系列關鍵動作,這將助推實現完美對接。

在嫦娥五號任務的最後,返回器將首次帶月壤高速再入返回地球。據介紹,返回器飛向地球的飛行速度是接近每秒11公里的第二宇宙速度,遠大於從一般近地軌道返回航天器的每秒8公里第一宇宙速度,一旦速度過猛,返回器一頭撞向地球,後果不堪設想,所以必須讓返回器減速飛行。為此,航天科技集團五院嫦娥五號探測器的設計師們創新提出了半彈道跳躍式再入返回技術方案,就像在太空打水漂一樣,整個再入返回過程就是讓返回器先是高速進入大氣層,再藉助大氣層提供的升力躍出大氣層,然後以第一宇宙速度扎入大氣層,返回地面。整個過程環環相扣,確保嫦娥五號能安全順利地降落在着陸場。

責任編輯: 許宣白