11月24日,，長征五號遙五運(yùn)載火箭托舉嫦娥五號月球探測器呼嘯升空,。

這是中國航天科技集團(tuán)一院第6次執(zhí)行探月工程發(fā)射任務(wù),。不同的是，此前任務(wù)均由長征三號甲系列火箭完成,，而此次發(fā)射的嫦娥五號探測器重達(dá)8.2噸,，是嫦娥四號的2倍有余，因此要由我國目前運(yùn)載能力最大的“胖五”發(fā)射,，將其直接送入近地點(diǎn)約200公里,、遠(yuǎn)地點(diǎn)約41萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道。

記者從一院了解到，此次發(fā)射凸顯三大看點(diǎn),。

奔月軌道15選1

奔月之旅,，路途遙遠(yuǎn)，“胖五”為了讓“嫦娥”省點(diǎn)兒力氣,，可以說貼心至極,。

常規(guī)任務(wù)中，為火箭設(shè)計一條軌道就行了,。但此次任務(wù)對火箭發(fā)射概率和發(fā)射窗口提出了更高要求,，為克服臺風(fēng)過境影響、提升故障適應(yīng)性,，設(shè)計團(tuán)隊精心優(yōu)化設(shè)計了“窄窗口多軌道”奔月發(fā)射方案,。

據(jù)一院長征五號火箭總體副主任計師劉秉介紹，與近地軌道任務(wù)相比,，探月任務(wù)的軌道設(shè)計更加復(fù)雜,。

效    果圖    。    中國航天科技集團(tuán)八院供圖

由于地月距離較遠(yuǎn),，探測器用于中途修正所需的推進(jìn)劑有限,，而地球和月球的相對位置在不斷發(fā)生變化，還要考慮火箭與探測器分離后的光照因素,，這對軌道設(shè)計提出了非常高的要求,。

為了讓嫦娥五號節(jié)省推進(jìn)劑，在研制階段,，火箭團(tuán)隊開展了精細(xì)化的“窄窗口多軌道”關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證攻關(guān),，

可以在連續(xù)3天內(nèi)，每天有50分鐘的窗口,，每10分鐘一條軌道,，共規(guī)劃15條軌道，每條軌道均可以將探測器準(zhǔn)確送達(dá)目的地,。這樣,，嫦娥五號踏上奔月旅程后，可以減少軌道偏差的修正次數(shù),，既能節(jié)省燃料,，也能更快地到達(dá)月球。

這項(xiàng)技術(shù),，在今年7月長征五號遙四運(yùn)載火箭發(fā)射天問一號火星探測器時,，已經(jīng)得到成功驗(yàn)證。因此,，本次任務(wù)雖然要求較高，“胖五”照樣應(yīng)對自如,。

“胖五”挑戰(zhàn)高難度動作

此次任務(wù)中,，“胖五”共計飛行了2200余秒。

其間,，它在太空完成了一個高難度動作——長時間滑行,。

滑行，是指火箭主發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)后,，火箭靠慣性向前飛行,。聽上去絲毫不費(fèi)力氣，但實(shí)際上,，長時間滑行對一枚火箭特別是一枚零下200多度的“冰箭”來說,，可是不小的考驗(yàn),。

效果圖,。中國航天科技集團(tuán)八院供圖

劉秉說，長征五號火箭二級發(fā)動機(jī)一次關(guān)機(jī)到再次點(diǎn)火,，間隔約935秒,。在這一開一關(guān)之間，“胖五”要完成箭體姿態(tài)調(diào)整,、真空狀態(tài)下推進(jìn)劑沉底,、低溫發(fā)動機(jī)二次啟動前預(yù)冷等工作，動作非常多,。另外,，滑行時間長，火箭在空間輻射影響下的環(huán)境變化更加復(fù)雜,，低溫推進(jìn)劑溫度和貯箱承受的壓力也在不斷變化,。

在長征五號火箭立項(xiàng)之初，研制人員就將長時間滑行作為一大關(guān)鍵技術(shù),，對其長時間滑行適應(yīng)性開展了深入細(xì)致的研究,，并在長征五號火箭數(shù)次飛行中進(jìn)行了驗(yàn)證。

“嫦娥”坐得更舒適

嫦娥五號塊頭大,、體重大,、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為了讓它“坐”得更安全,、更舒適,，研制人員下了不少工夫。

他們開展了大量的器箭聯(lián)合試驗(yàn)和分析,，對探測器和火箭所處的電磁環(huán)境,、力學(xué)環(huán)境、機(jī)械接口進(jìn)行了多輪綜合優(yōu)化,，讓它們的固有頻率錯開,，避免彼此之間產(chǎn)生共振。

在“胖五”身上,，還為嫦娥五號定制了“座椅”,。

劉秉說，通常衛(wèi)星與火箭之間用包帶相連,，但最多只能滿足2.8米直徑的連接要求,，而嫦娥五號塊頭太大，與火箭的接口直徑達(dá)到3.1米,，包帶連接方式無法滿足任務(wù)要求,。因此長征五號火箭上采用了一種低沖擊分離裝置,，既在飛行過程中連接得安全可靠，又能在器箭分離時降低沖擊,。

中國航天科技集團(tuán)八院提供

此外,，長征五號火箭整流罩上還專門為嫦娥五號設(shè)置了15個操作口和透波口，以便進(jìn)行操作和傳輸數(shù)據(jù),。據(jù)介紹,，此次任務(wù)火箭整流罩的開口數(shù)量和總面積超過了以往發(fā)射任務(wù)，對整流罩的設(shè)計及發(fā)射場聯(lián)合操作提出了更高要求,。

相關(guān)鏈接：

長征火箭與“嫦娥”姐妹的交往史

2007年10月24,，長征三號甲火箭成功發(fā)射“嫦娥一號”，我國成為世界上第5個自主發(fā)射月球探測器的國家,。

2010年10月1日,，長征三號丙火箭成功發(fā)射“嫦娥二號”，我國成功突破直接地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù),。

2013年12月2日,，長征三號乙火箭成功發(fā)射“嫦娥三號”。此次任務(wù)的圓滿成功,，使我國成為世界上第3個實(shí)現(xiàn)月面軟著陸和月面巡視探測的國家,。

2014年10月24日，長征三號丙火箭成功發(fā)射“再入返回飛行試驗(yàn)器”,，為“嫦娥五號”探路,。

2018年12月8日，長征三號乙火箭成功發(fā)射“嫦娥四號”,，執(zhí)行月球背面軟著陸和巡視探測任務(wù),。

2020年11月24日，長征五號火箭成功發(fā)射“嫦娥五號”,，執(zhí)行月球采樣返回任務(wù),。

至今，長征系列運(yùn)載火箭已執(zhí)行全部6次探月工程發(fā)射任務(wù),，成功率達(dá)100%,。