“嫦娥”去月球“挖土”了

“5、4、3、2、1……点火!”

11月24日4时30分,中国月球探测器嫦娥五号在海南省文昌航天发射场,由长征五号遥五运载火箭成功发射升空。

火箭飞行约2200秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。

“嫦娥”去月球“挖土”了

China launched the Chang'e-5 lunar probe from the Wenchang Spacecraft Launch Site in the southern province of Hainan on Tuesday.

The Long March-5, the country's largest carrier rocket, blasted off at 4:30 a.m. Beijing time carrying the Chang'e-5 spacecraft.

After the rocket flew for about 2,200 seconds, the China National Space Administration (CNSA) announced the spacecraft has been sent into the designated orbit, marking a successful launch. The journey of acquiring samples from the moon has just begun.

01

要把两公斤月壤“打包”带回来!

“‘嫦娥’要去月球‘挖土’了!”

伴随着嫦娥五号的成功发射,这句颇为形象的话在社交媒体上流传开来。

据了解,嫦娥五号在月球着陆后将实施月面采样——目标是在月表采集约2公斤的月球岩石或土壤样品,并送回地球。

The mission, named after the ancient Chinese goddess of the moon, will seek to collect lunar material to help scientists understand more about the moon's origins and formation.

CNSA staff in blue uniforms closely monitored the rocket as the spacecraft climbed through the atmosphere, lighting up the night sky.

从上个世纪人类开启月球探测以来,只有美国和前苏联成功完成月球采样返回任务。

“嫦娥”去月球“挖土”了

1976年,前苏联“月球24号”从月球采集了约170克的样本带回地球。此后,再没有一个国家进行过月球采样。

这些样品就像是打开月球大门的钥匙,为人类认识和了解月球提供了宝贵的资料。

如若此次任务成功,中国将成为自上世纪70年代以来,首次取回月球样品的国家。

对此,网友纷纷表示了期待——“挖土意义重大”,“务必把那只兔子抓回来”。

“嫦娥”去月球“挖土”了

“嫦娥”去月球“挖土”了

“嫦娥”去月球“挖土”了

“嫦娥”去月球“挖土”了

“嫦娥”去月球“挖土”了

This is China's first sample return mission, and one of its most complicated and difficult space tasks by far. Only two other countries, the U.S. and the former Soviet Union, have brought samples back from the moon. If everything goes smoothly, it would be the world's first unmanned sample return in 40 years.

02

到月球去“挖土”究竟有多难?

嫦娥五号月球探测任务,被称为中国航天史迄今为止“最复杂、难度最大的任务”。

据国家航天局探月与航天工程中心副主任、嫦娥五号任务新闻发言人裴照宇介绍——

嫦娥五号探测器总重量8.2吨,由轨道器、返回器、上升器和着陆器四部分组成。

一图解析嫦娥五号任务全过程

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“嫦娥”去月球“挖土”了

在经历地月转移、近月制动、环月飞行后,着陆器和上升器组合体将与轨道器和返回器组合体分离。

随后,轨道器将携带返回器留轨运行,着陆器将承载上升器择机实施月球正面预选区域软着陆,按计划开展月面自动采样等后续工作。

The rocket, weighing over eight tons, is comprised of four parts: an orbiter, a returner, an ascender and a lander.

The lander will collect moon samples and place them in a vessel aboard the ascender, which will dock with the orbiter and returner in orbiting the moon.

The samples will then be transferred to the returner. After separation, the returner re-enters the earth alone and is expected to land in north China's Inner Mongolia in mid-December.

据悉,整个采样返回过程预计长达23天左右。

也因此,24日凌晨的成功发射,只是万里长征的第一步。

According to CNSA, the landing is due to take place in about eight days. The probe is due to be on the lunar surface for about two days, while the entire mission is scheduled to take around 23 days.

“嫦娥”去月球“挖土”了

嫦娥五号探测器系统副总设计师彭兢在采访中透露——

“咱们这个任务形式目前来看是世界第一次。过去的任务就是要么是载人登月,即宇航员携带不同的工具去采样,然后通过宇航员的返回将样品带回来,或者像前苏联用一个单一的采样装置去采样——每次采样量大概只有100克到200克量级。而我们这次是要采到公斤级的样品,所以从任务形式上来讲,不管是采样的方式,采样的量,还是采用交会对接这种方式,过去都没有人做过。”

毫无疑问

此次嫦娥五号任务的意义是里程碑式的

它有望创造中国航天历史上五个“首次”:

首次在月球表面自动采样

作为此次任务的核心之一,月球表面自动采样封装是嫦娥五号任务中最引人注目的一个环节。设计师为嫦娥五号精心设计了两种“挖土”模式:钻取和表取。

首次从月面起飞

月球表面环境复杂,着陆器不一定是四平八稳的状态,很有可能落在斜坡上或者凸起、下凹等不同的地形上。月面起飞时必须依靠航天器“自力更生”,实现起飞时自主定位、定姿。

首次在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接

嫦娥五号需要飞到月球轨道上,与轨道器、返回器组合体交会对接,把采集到的月壤转移到返回器。经过多年的实践探索,中国在载人航天领域已经熟练掌握了近地轨道交会对接技术,但在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接不仅在中国尚属首次,而且也是人类航天史上的第一次。

首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球

嫦娥五号返回器飞行速度是接近每秒11公里的第二宇宙速度。一旦速度过猛,返回器将一头撞向地球,后果不堪设想,因此必须让返回器减速飞行。科研人员创新地提出了半弹道跳跃式再入返回技术方案,就像在太空打水漂一样,让返回器先是高速进入大气层,再借助大气层提供的升力跃出大气层,然后以每秒8公里的第一宇宙速度扎入大气层,返回地面。

首次自取月球样品的存储、分析和研究

科研人员将首次对中国自取月球样品进行系统且长期的实验室研究,包括分析月壤的结构、物理特性、物质组成,以及月球成因和演化历史等,极具科学意义。

03

“新月球样本或将改写月球历史”

中国此次月球采样返回计划,受到国际社会的高度关注。

“嫦娥”去月球“挖土”了

早在11月5日,国际顶尖科学期刊《自然》就发表文章,对中国的嫦娥五号任务表示了关注和期待。

文章认为,嫦娥五号即将带回的月球样本,可以填补科学家在月球火山活动认识上的一个重要空白。

文章指出,之前美国和前苏联的月球任务所获得的岩石表明,月球上的火山活动在35亿年前达到顶峰,然后减弱并停止。但对月球表面的观测发现,某些区域可能含有最近10亿到20亿年前才形成的火山熔岩。

“如果嫦娥五号的月球样本证实这段时间月球仍在活动,将改写月球的历史”,文章援引中国地质大学行星科学研究所肖龙教授的话说。

美国约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室行星地质学家布雷特·德内维(Brett Denevi)表示,中国此举可以产生重大科学影响——

“了解这些样本的年龄,以及由此在太阳系范围内产生的所有影响,将是行星科学的一大飞跃。”

Global scientists believe that China's lunar mission will improve human's understanding of the moon's volcanic history, considering that the spacecraft was sent to an area where volcanoes erupted in the past.

美国国家航空航天局(NASA)科学任务理事会副会长托马斯·泽布臣(Thomas Zurbuchen)也对中国在嫦娥五号发射方面所做的努力给予了称赞,他在推文中写道——

“祝贺中国嫦娥五号成功发射。我们期待看到这些从月球获取的样本返回地球后,将如何促进国际科学界的发展。”

根据之前的部署,我国嫦娥探月工程分为“无人月球探测”、“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。

对此,裴照宇透露——

“我们对后续的月球探测进行了论证,规划了嫦娥七号和嫦娥八号任务,这两次任务的目标是建设月球科研站基本型。”

他这样总结此次成功发射的嫦娥五号——既是“收官之作”,又是“奠基之作”。

这也意味着,还有更艰巨的任务在等着我们。

“嫦娥”去月球“挖土”了

2019年1月3日10时26分, 嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱。

在裴照宇看来,人们目前对月球的认知,就像一百年前对深海的认识一样,还非常有限,需要人类携手继续探索——

“我们向国际社会发出了倡议,希望与世界各国合作,共建国际月球科研站,这将为月球科学探测和月球相关技术的实验提供共享平台。”

星辰大海,永不止步。

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