12月1日23時11分,,嫦娥五號探測器成功著陸在月球正面西經(jīng)51.8度,、北緯43.1度附近的預(yù)選著陸區(qū),并傳回著陸影像圖,。
12月1日22時57分,嫦娥五號著陸器和上升器組合體從距離月面約15公里處開始實施動力下降,,7500牛變推力發(fā)動機(jī)開機(jī),,逐步將探測器相對月球速度從約1.7公里/秒降為零。期間,探測器進(jìn)行快速姿態(tài)調(diào)整,,逐漸接近月表,。此后進(jìn)行障礙自動檢測,選定著陸點后,,開始避障下降和緩速垂直下降,,平穩(wěn)著陸于月球正面風(fēng)暴洋的呂姆克山脈以北地區(qū)。
“嫦娥五號”之所以選擇在月球上最大的月?!L(fēng)暴洋北部的呂姆克山脈附近降落并實施采樣,,是因為科學(xué)家認(rèn)為,這一區(qū)域比起之前美國和前蘇聯(lián)落月采樣的區(qū)域,,從地質(zhì)上來說,,可能存在比較年輕的玄武巖,如果能獲得這里新的樣本,,將有助于推進(jìn)對月球火山活動和演化歷史的認(rèn)識,。
根據(jù)任務(wù)計劃,“嫦娥五號”計劃在月球獲取2公斤左右的樣品并帶回地球,。那么這2公斤的重量是如何確定的呢,?
嫦娥五號首次月球采樣擬獲2公斤樣品>>
我國通過嫦娥一號到嫦娥四號多次任務(wù)的技術(shù)積累,希望在嫦娥五號月球采樣任務(wù)中能夠達(dá)到公斤級的目標(biāo),。而為了保證任務(wù)的成功,,并結(jié)合火箭運載能力,采樣2公斤是一個較為合理的結(jié)果,。
國家航天局探月與航天工程中心副主任探月工程三期副總設(shè)計師裴照宇:我們以兩公斤作為輸入去設(shè)計探測器,,這個探測器就達(dá)到了8.2噸。如果我們要增加樣品的量,,整個探測器很多指標(biāo)都會增長,,就會超過火箭的運載能力。
為了提高采樣的可靠性,,增加樣品的多樣性,,嫦娥五號任務(wù)將通過鉆取和表取兩種方式采集樣品。
國家航天局探月與航天工程中心副主任探月工程三期副總設(shè)計師裴照宇:比如說鉆取,,初步考慮是0.5公斤,,表取是1.5公斤,這是我們的設(shè)計安排,。
裴照宇表示,,嫦娥五號任務(wù)的主要目標(biāo)是完成月球采樣并返回。當(dāng)著陸器成功著陸月球表面后,,要在有限時間里完成地形勘察,、鉆取和表取等多項工作,。盡管設(shè)定了2公斤的采樣量,但這并不能作為最終衡量任務(wù)成敗的標(biāo)準(zhǔn),。
國家航天局探月與航天工程中心副主任探月工程三期副總設(shè)計師裴照宇:我們的目標(biāo)是采樣返回,,要采到樣品返回地球,這是我們的考核指標(biāo),。這兩公斤是一個設(shè)計值,,我們并不能把這兩公斤或多或少作為評判任務(wù)成功的一個硬指標(biāo)。
兩種方式共同完成取樣任務(wù)>>
2公斤的樣品又該在著陸后用什么方式采集呢,?探月工程三期副總設(shè)計師裴照宇在介紹他們設(shè)計安排的數(shù)據(jù)時提到了兩個采集名詞,,他說:“鉆取”初步考慮0.5公斤,“表取”1.5公斤,,用這兩種方式共同來完成采樣任務(wù),。而這種設(shè)計是研制團(tuán)隊為了提高這一次采樣的可靠性、以及樣品的豐富性而設(shè)計的,。那么什么是鉆取和表?。?/p>
·表?。涸谠虑虻谋砻鏌o人自主采集樣品
首先來介紹一下表取,顧名思義,,就是在月球的表面采集樣品,。但與其他國家的月球樣品采集方式不同的是,我國的嫦娥五號任務(wù)將以無人自主的方式進(jìn)行樣品采集,。
航天科技集團(tuán)五院嫦娥五號探測器主任設(shè)計師姜水清:從全球來講,,它表取也是全球首次月面無人自主采樣一個任務(wù)。為了實現(xiàn)這個任務(wù),,我們實際上是設(shè)計了三個產(chǎn)品,,有個四自由度采樣機(jī)械臂,然后末端又帶了兩種采樣器,,一種是可以實現(xiàn)鏟挖,,一種是可以實現(xiàn)淺鉆,來實現(xiàn)不同類型月壤的一個采集,。
按照規(guī)劃,,采樣機(jī)械臂將在著陸點周邊區(qū)域進(jìn)行多次采樣工作。
航天科技集團(tuán)五院嫦娥五號探測器主任設(shè)計師姜水清:它在整個著陸器的可達(dá)范圍內(nèi),,它都可以采樣,。假設(shè)咱們的著陸點不是那么理想,如果是有一個大石頭,,我采不動,,我可以給它稍微換一個地方,,稍微軟一點,我肯定就能保證能采到一定的樣品,。
·鉆取獲得月面以下的樣品與表取互為備份
據(jù)了解,,在表取工作之前,會先進(jìn)行鉆取,,來獲得月面以下的樣品,。兩種方式互為備份,不僅可以提高采樣的成功率和可靠性,,同時也能夠獲得更為豐富的樣品種類,,為后續(xù)科學(xué)家研究提供更多可靠的原始資料。
航天科技集團(tuán)五院嫦娥五號探測器主任設(shè)計師王國欣:我又有鉆取又有表取,,哪樣都能拿回來,,就能夠互相來互補(bǔ)一下,我們目前具備的能力是作用到月面以下兩米,,然后獲得這個月壤的樣品,,它的特點是能夠鉆進(jìn)去,然后月壤在里邊它有一個層區(qū)分布,,這個是不破壞它的層區(qū)分布的,。
嫦娥五號探測器已經(jīng)成功著陸在月球正面的預(yù)選著陸區(qū)?;仡櫋版衔濉甭湓碌木仕查g,。
欒恩杰:月面樣品采集完后還要“裝香腸”>>
用兩種采樣方式互相備份,來確保嫦娥五號能夠采集到科學(xué)家所需要的月球表面樣品,。但僅僅采集到還不夠,,就像我們長途快遞物品一樣,物品在交寄給快遞員之前,,需要您先把它包裹好包裝好,,以免途中破損遺漏。而“嫦娥五號”也有一個類似的過程,,而且完全是由它獨立完成的,,難度可想而知。探月工程首任總指揮欒恩杰在接受記者采訪時就表示,,當(dāng)嫦娥五號著陸器安全降落,、開始樣品采集之后,對中國航天來說又有一次全新的嘗試,,他的比喻是“裝香腸”,。
中國工程院院士國家航天局原局長探月工程首任總指揮欒恩杰:著陸以后我就開始取樣了,我們一有個手去鏟,,在外星球用機(jī)器手,,我們中國頭一次做,,我們月球的鉆取機(jī)構(gòu),這是我們國家頭一次設(shè)計,,我形容成哈爾濱香腸,。就在鉆的時候,它要把鉆取的芯,、巖芯的部分要裝到一個包裹,,這個包裹是一個長的,所以像個香腸一樣,,要把它緊密地包裹好,,封裝好。這些土壤不能在轉(zhuǎn)移到地球的時候被地球污染了,,因為地球環(huán)境和月球環(huán)境是不一樣的,,有些物質(zhì)一定要在非常潔凈的環(huán)境下,保持住我們?nèi)〉眠@樣這點東西,。
記者從中國科學(xué)院獲悉,,我國科研人員針對嫦娥五號月球土壤表面微結(jié)構(gòu)研究取得新進(jìn)展,這或?qū)⒂欣诳茖W(xué)家們進(jìn)一步了解月球演變的歷史,。
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