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嫦娥五号拓展任务要飞去哪?做什么?
2021.01.19

2020年12月17日,嫦娥五号任务轨道器与返回器在距离地球5000公里处实施分离,返回器携带月球样品返回地球,轨道器顺利执行规避机动。然而在完成既定主任务后,轨道器并没有结束它的工作,而是开始了拓展任务。那么这一次,它要飞去哪?要做什么呢?嫦娥五号轨道器这次要去哪?

由于嫦娥五号任务发射入轨精度及探测器的轨控精度都很高,轨道器减少了很多次修正过程,节省了大量推进剂。因此,在轨返分离前,研制团队根据轨道器推进剂的剩余量,以及测控条件、器上设备状态等评估,认为具备开展拓展任务的条件。

航天科技集团五院 嫦娥五号探测器总体副主任设计师 盛瑞卿:我们应该是在轨返分离前,就要决定轨返分离后,轨道器它应该要做一个什么样的操作。因为它现在剩余的推进剂还是比较多的,还是可以为后面的一些深空探测做出贡献,所以我们决定要让它飞往日地L1点,进行一个环绕探测。

日地L1点,位于地球与太阳的连线之间,距离地球约150万公里,是放置太阳观测站的佳位置。在那里,航天器永远不会被地球或者月球遮挡,嫦娥五号轨道器就可以不间断地观测太阳,或者观测地球向阳面。


航天科技集团五院 嫦娥五号探测器总体副主任设计师 盛瑞卿:现在我们轨道器可用的剩余燃料应该还有100多公斤的样子,应该是可以保证我们能够飞往至日地L1点。后续我们也会根据我们在日地L1点的状态,再评估下一阶段的探测任务。

为什么选择日地拉格朗日L1点?

此次嫦娥五号轨道器要飞去的地方叫做日地L1点,距离地球约150万公里。为什么选择了这个点作为拓展任务?对未来深空探测有哪些帮助呢?

“日地L1点”的全称是“日地拉格朗日L1点”。在宇宙中,地球围绕太阳,月球围绕地球,这些都是由于引力造成的。而在两个天体之间,存在着引力“动平衡点”,也就是说在这个位置上受到来自各方的引力大小基本相同。这些动平衡点就叫做拉格朗日点。在这里,航天器更容易保持相对稳定的运行状态,更加节省燃料,为长期工作提供有利的条件支持。


航天科技集团五院 嫦娥五号探测器总体副主任设计师 盛瑞卿:日地L1点其实是位于在日地的连线上。我们(轨道器)大概进入到一个300天轨道周期的圆轨道。进入之后,我们还是大概每间隔180天对它进行一次轨道维持。


专家介绍,选择日地L1点作为拓展任务还有一个重要的原因,它将是我国进行地内空间的探测任务,也就是目标轨道位于地球轨道之内。

我们知道太阳系中的行星分为地内行星和地外行星,“天问一号”要去的火星就是地外行星,而水星和金星则是地内行星。


航天科技集团五院 嫦娥五号探测器总体副主任设计师 盛瑞卿:这在我国还是尝试在地内空间进行探测活动,它的光照条件,包括它的测控条件以及它的热条件,跟以往的探测中都有很大的不同。这也是我们可以为未来潜在的一些深空探测任务提供数据支撑。

据了解,嫦娥五号轨道器后续将环绕地日L1点飞行,对其附近的光照、辐照等环境进行检测,并验证相关分系统的适应能力。同时将择机开展日凌期间探测器与地面的测控通信试验等任务。

嫦娥五号轨道器还要飞多久?

我们已经知道了嫦娥五号轨道器的目标在哪,也知道了为什么要去,那么它何时才会抵达呢?目前已经飞行多远了呢?

专家介绍,嫦娥五号轨道器在与返回器分离两个小时后进行了轨道机动,进入日地L1点转移轨道。并于次日上午进行了次轨道修正,更准确地奔向日地L1点。经过一个月左右的飞行,目前器上状态良好,距离地球约143万公里。


不过由于距离地球越来越远,轨道器的速度会越来越慢。因此即便在这一个月的时间就飞行了143万公里,但是剩下的距离它却需要两个多月的时间才能到达。


航天科技集团五院 嫦娥五号探测器总体副主任设计师 盛瑞卿:它离开地球的时候大概是十几公里每秒,但是随着我们大概达到30多万公里的时候,它的速度可能已经减到只有四点多(公里/秒)了。我们计划是于3月中旬的时候到日地L1点。期间我们可能还要根据测定轨的情况,开展一到两次的中途修正。

嫦娥家族超额完成了多少任务?

事实上,嫦娥家族一向是“劳模”的代表。从嫦娥二号到嫦娥五号,都“超额”完成了任务,为我国的深空探测奠定了更坚实的基础。

2011年,嫦娥二号在完成既定任务后,从月球轨道出发开展拓展任务,于2011年8月25日成功环绕日地引力的另一个平衡点——日地拉格朗日L2点。


2013年12月,嫦娥三号成功着陆在月球正面。2016年7月31日,设计寿命仅为三个月的“玉兔”号月球车在超期服役两年多后,停止工作。而嫦娥三号着陆器目前仍在进行探测任务,是世界上在月面工作时间长的航天器。

2019年1月,嫦娥四号成功着陆在月球背面。目前已经进入到第26个月昼的工作期,探测器状态良好。


除此之外,在2014年发射的嫦娥五号T1试验器的服务舱,在完成既定任务后回到了环月轨道,开展交会对接相关试验验证,为嫦娥五号任务提供帮助。尽管目前试验器的燃料几乎耗尽了,但是它的热控、测控等状态依旧正常,仍旧在环月飞行。

现在,随着嫦娥五号拓展任务的开展,“嫦娥”家族将为后续深空探测作出更多贡献。



数据提供:天助网    
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