一圖看懂嫦娥五號的11個飛行階段
文章來源：人民網(wǎng) 發(fā)布時間：2020-11-24
11月24日4時30分，我國長征五號遙五運(yùn)載火箭在海南文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火升空，經(jīng)過2200多秒的飛行，成功將“嫦娥五號”月球探測器送入地月轉(zhuǎn)移軌道，發(fā)射取得圓滿成功。
記者從嫦娥五號抓總研制單位中國航天科技集團(tuán)五院獲悉，嫦娥五號由著陸器、上升器、軌道器、返回器4器組成，包含15個分系統(tǒng)，是中國首個實(shí)施無人月面取樣返回的航天器。
嫦娥五號從海南文昌航天發(fā)射場出發(fā)奔向月球，經(jīng)地月和環(huán)月飛行，在月面選定區(qū)域著陸，完成月球樣品采集工作，經(jīng)月面起飛、月球軌道交會對接、月地轉(zhuǎn)移和再入回收等過程，將月球樣品安全送至地球。
從發(fā)射入軌到返回器再入回收，嫦娥五號共將經(jīng)歷11個飛行階段：
一是發(fā)射入軌階段。嫦娥五號將由運(yùn)載火箭發(fā)射，進(jìn)入到地月轉(zhuǎn)移軌道的飛行階段，開啟探月返回的旅程。
二是地月轉(zhuǎn)移階段。嫦娥五號完成器箭分離，并展開相應(yīng)太陽翼，逐步進(jìn)入預(yù)定軌道。地月轉(zhuǎn)移段飛行時間大約為112h，為了確保探測器按照預(yù)定軌道順利到達(dá)近月點(diǎn)，期間要進(jìn)行多次中途修正。
三是近月制動階段。嫦娥五號繼續(xù)在目標(biāo)環(huán)月飛行軌道正常行進(jìn)，并在近月點(diǎn)進(jìn)行2次減速制動，以合適的運(yùn)動速度進(jìn)入到環(huán)月圓軌道，最終進(jìn)入的軌道距離月面200km左右，近月制動時段長達(dá)1天。
四是環(huán)月飛行階段。嫦娥五號在環(huán)月飛行軌道中行進(jìn)到動力下降初始點(diǎn)，并在該階段完成軌道返回組合體和著陸上升組合體的分離，著陸上升組合體分離后要進(jìn)行2次降軌、變軌，軌道返回組合體將繼續(xù)環(huán)月飛行，等待上升器的到來。
五是著陸下降階段。嫦娥五號著陸上升組合體將從下降初始點(diǎn)開始進(jìn)行月面軟著陸，并經(jīng)過主減速段、接近段、懸停段、避障段、緩速下降段和自由下落段等多個階段，尋找合適的月面完成軟著陸，整個著陸下降的過程將維持15分鐘左右。
六是月面工作階段。嫦娥五號著陸上升組合體將在月面停留大約2天，完成設(shè)定任務(wù)。通過有效載荷設(shè)備完成月面科學(xué)探測，通過采樣封裝設(shè)備完成月壤的鉆取、表取以及封裝。月面工作的時間非常緊張，僅有約2天的時間，與此同時，著陸上升組合體與軌道返回組合體必須同時進(jìn)行下一個階段的準(zhǔn)備工作，為月球軌道交會對接和樣品的轉(zhuǎn)移做好萬全的準(zhǔn)備。
七是月面上升階段。上升器將經(jīng)歷垂直上升、姿態(tài)調(diào)整和軌道射入三個階段，進(jìn)入到相應(yīng)的環(huán)月飛行軌道，此次月面發(fā)射的窗口期很短，上升器和軌道返回組合體要精準(zhǔn)考慮測控需求、光照需求以及姿態(tài)控制要求，以確保交會對接的順利完成。
八是交會對接與樣品轉(zhuǎn)移階段。從上升器進(jìn)入環(huán)月飛行軌道開始，通過遠(yuǎn)程導(dǎo)引和近程導(dǎo)引技術(shù)，上升器與軌道返回組合體逐步完成交會對接，上升器中存放的月球樣品通過軌道器轉(zhuǎn)移到返回器中。
九是環(huán)月等待階段。嫦娥五號軌道返回組合體從對接艙分離并進(jìn)入月地入射點(diǎn)，在環(huán)月等待段飛行過程中，軌道返回組合體進(jìn)行1次軌道維持，等待月地入射窗口的到來，全力以赴做好返回地球的準(zhǔn)備。
十是月地轉(zhuǎn)移階段。嫦娥五號軌道返回組合體帶著月球采樣產(chǎn)品從月球滿載而歸，經(jīng)歷多次中途修正之后，在距離地球5000 公里高度處，實(shí)現(xiàn)軌道器和返回器的分離，返回器即將重新迎入地球的懷抱。
十一是再入回收階段。嫦娥五號返回器與軌道器分離后，軌道器進(jìn)行規(guī)避機(jī)動，返回器則要經(jīng)歷慣性滑行、地球大氣再入、回收著陸三個階段完成最后的降落。返回器首先以第二宇宙速度沖向地球，在進(jìn)入地球大氣后，通過半彈道跳躍式再入返回技術(shù)重新跳出大氣層，再以第一宇宙速度進(jìn)行降落，最終返回器打開降落傘，平穩(wěn)安全地降落在預(yù)定地點(diǎn)。
【責(zé)任編輯：李子紅】
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