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帖子主题:中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

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中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

近日,探月三期着陆起飞第一阶段不点火验证试验在中国航天科技集团公司月球着陆起飞综合试验场顺利完成。

此次不点火验证试验包括起飞上升试验、软着陆试验和着陆起飞联合试验三个部分。该试验的圆满成功将为后续嫦娥五号验证器进行正式的着陆起飞点火试验做好充分准备。这也是我国首次开展模拟月球表面起飞试验及着陆起飞联合试验。

月球着陆试验塔架作为着陆起飞试验核心设备,是2011年为嫦娥三号探测器量身打造的我国首个外场大型高精度月球表面重力模拟试验装置。

在此次嫦娥五号开展的验证试验中,验证器真实模拟起飞状态,具有时间短、加速快、末速度大等特点。五院科研团队经过充分调试和大量地面测试,圆满完成了此次不点火试验任务,充分证明试验架系统已具备完成后续正式点火试验的能力,可为嫦娥五号探测器后续研制试验提供重要保障。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

今天凌晨2时,代号为“嫦娥5号T1”(下文简称T1)的“再入返回飞行试验器”在西昌发射中心由长征3号丙改进型运载火箭成功发射入轨。7年前的今天,“嫦娥1号”也是在西昌发射中心发射升空。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

为什么要搞探月工程?目前重返月球开发资源、并建立基地已成为世界航天活动的必然趋势和竞争热点。且不论月球上的丰富资源对人类的价值,从长远的角度看,开展月球探测工作标志着中国航天深空探测实现了零的突破。中国过去在航海时代中曾经落后,在航天时代中不能再次落后!

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

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2007年10月24日,嫦娥1号由长征3号甲运载火箭发射成功,11月7日进入月球工作轨道,首次实现绕月飞行,并于20日开始传回探测数据,绘制全月球的三维立体地图。在运行了494天之后,嫦娥1号在地面控制下实现精确撞击月球表面,标志着以“绕”为目标的探月一期工程圆满落幕。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

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2010年10月1日,嫦娥2号由推力更大的长征3号丙火箭发射成功,并于27日由月球工作轨道进入更低的虹湾区成像轨道,它不仅用其携带的高分辨率CCD相机首次完成了分辨率达1米的高清月球表面摄像,为后来的嫦娥3号画好了一副地形图;更是在完成任务后远征深空,为未来的探索积累经验。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

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2013年12月2日,以“落”为目的的探月二期工程——嫦娥3号探测器由长征3号乙运载火箭发射,14日完成了高度精确的“软着陆”,这是自1976年以来再一次有人类的探测器造访月球。15日,成功完成着陆器与“月兔号”月球车的分离,由此展开了长期的月面探索工作。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

从这幅由国外网友根据视频截图绘制的嫦娥3号“软着陆”前的飞行轨迹可以看出地面控制的复杂精准程度。拥有太空自动对接技术和精确控制月球软着陆技术这两大深空探索必备“技能”之后,标志着中国航天测控技术已经达到了一个新的高度。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

而随嫦娥3号登陆月球表面的“玉兔号”月球车的“沉睡”与“苏醒”过程牵动了很多航天爱好者的心。2014年1月,“玉兔”在“休眠”时出现故障而“沉睡”,2月“苏醒”但无法移动,9月已成功恢复工作。目前“玉兔”已经服役10个月,远超过3个月的设计寿命。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

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由于嫦娥3号的整个工作过程较为复杂,实验项目较多,为了避免一旦出现意外无法获得全部试验数据影响探月工程的后续,国防科工局曾有进一步发射嫦娥4号的计划。但由于嫦娥3号的任务完成的较为成功,因此嫦娥4号任务很可能将被取消。

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未来发射的“嫦娥5号”将是真正无人版的“红色阿波罗”。也就是说除了没有航天员登月之外,“嫦娥5号”将和美国当年的载人登月在程序上基本没有太大差别,也将实现从发射到登月采样再到返回地球的全程,一旦成功,将标志着整个“嫦娥工程”进入一个崭新的阶段。

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为什么在发射嫦娥5号之前还要发射T1?首先,嫦娥5号的飞行轨道前所未有,它将利用地球引力和月球引力的合力巧妙规划轨道,而月球的引力场本身是不均匀的,规划过程非常复杂,必须先行发射T1去“探路”;还有重要的一点是,嫦娥5号返回舱重返地球时的再入速度将接近11.2km/s!

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

这个极高的再入大气层速度,将为嫦娥5号返回舱带来一系列前所未有的特殊挑战。这个高度的大气非常稀薄,会产生一系列特殊的气体效应。此外在大气层中超高速飞行会对返回器产生烧蚀,其程度也比以往要高得多。因此现有的载人飞船和返回式卫星的着陆模式都无法满足需求。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

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为此嫦娥5号设计了特殊的着陆轨迹:返回器进入大气层后,通过飞行控制提升高度,在太空中滑行一段距离后再次进入大气层,然后在内蒙古中部地区着陆。这种降落模式的官方说法为“半弹道跳跃式飞行”,也被形象地称为“太空打水漂”。这也是T1试验飞行器的主要实验项目。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

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“打水漂”在大气层的“一出一入”可以消耗掉返回器的部分能量,从而减小着陆速度拉长航程,有利于选择降落区。苏联和美国探月时也曾利用过类似原理着陆,但其再入速度低,着陆场面积更大。由于中国人口密度大,降落区的空间有限,这对返回器的降落精度也提出更高要求。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

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很多朋友看到这里已经发现了,这种“太空打水漂”,和高超音速飞行器试验中的“乘波体”概念非常相似,只不过高超音速飞行器不需要先去月球走一遭。当航天工业的水平提高到一定层次时,军用和民用技术相互促进是很正常的现象。新浪军事在此预祝T1能够圆满回收!

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

本次发射也是长征3号丙改2型运载火箭的“首秀”,其应用了包括长征2号F运载火箭的助推器在内的很多成熟技术,运载能力有所提高。未来长征3号系列运载火箭凭借其高可靠性,还将在卫星发射中承担重要任务。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

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在T1任务圆满完成之后,根据此次任务获得的实验数据,嫦娥5号的发射任务也将进入详细准备阶段。由于全任务涉及的分系统数量极多,嫦娥5号总体研发规模之庞大,堪比已经足够波澜壮阔的载人航天工程。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

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由于嫦娥5号舱段庞杂、重量很大,届时将使用国产最新一代大推力运载火箭“长征5号”完成发射入轨的任务。作为将来一段时间内国内运载能力最强的运载火箭,长征5号不仅将在探月工程中发挥巨大作用,也是载人航天工程的后续任务——建立实用型空间站的必备之选。

中国成功开展探月三期试验 模拟从月球表面起飞

在2015年,长征5号运载火箭将利用卫星发射的机会完成首发测试,同时嫦娥5号的各分系统初样也将进行地面模拟实验和联调。根据前三次嫦娥系列发射的时间间隔推算,“嫦娥5号”很可能将于2017-2018年发射。

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      0
      2015/7/13 20:18:36

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      网友回复

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      “嫦娥5号”很可能将于2017-2018年发射。----期待!

      2015/7/17 0:20:12
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      支持月球一日游

      2015/7/14 9:00:24
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      中国的登月正在稳步进行。开心。

      2015/7/13 21:35:31

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