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航空科
航空科技
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嫦娥五号月球探测器简称嫦娥五号,是负责嫦娥三期工程"采样返回"任务的中国首颗地月采样往返探测器。也是"绕,落,回"中的第三步。嫦娥五号由轨道器返回器、着陆器、上升器等多个部分组成,由于体积庞大,故将使用中国新一代的重型运载火箭-长征五号发射。

2019年1月14日,国务院新闻办公室召开的新闻发布会上宣布,嫦娥五号于2019年年底前后发射,实现区域软着陆及采样返回,探月工程将实现“绕、落、回”三步走目标。2020年11月24日4时30分,中国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道 。

2022年2月15日,中国首次地外天体采样返回的嫦娥五号任务再出新成果:中国科学家基于嫦娥五号采自月球的样品,研究建立起新的更精确的月球年代函数模型,将为月球和行星科学研究提供更精确的时间标尺。

基本信息

  • 中文名

    嫦娥五号卫星

  • 外文名

    Chang'e 5 detector

  • 主制造商

    中国空间技术研究院

  • 环绕对象

    月球

  • 发射地点

    海南文昌卫星发射场

  • 所属工程

    中国探月工程三期“采样返回”

  • 运载火箭

    长征五号

  • 目前状态

    采样成功

  • 发射时间

    2020年11月24日

折叠 编辑本段 卫星简施浓精清发建

嫦娥五号卫星嫦娥五号卫星嫦娥五号,是负责嫦娥三期工程“采样返回”任务的中国首颗地月采样往测场世返卫星。它将由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。其来自中着陆器将进行月面软着陆,并自动进行月面采样、样品封装等操作,将样品由着陆器的上升段携带升空进入月球轨道,市而混密斗与环月轨道上的轨道器对接,将样品转移到返回器部,最后轨道器携带返回器点火机动,从环月轨道直接返回地球,返回器将在再入大气层前分离,最后降落在中国北方的内蒙古草原上。

从嫦娥五号的复杂设计方360百科看,嫦娥五号完全就是无人版的阿波罗登月,嫦娥原因开苦字父实变京降为五号预计2018年左右就要使用长征五号火箭发射,嫦娥五号取样返回的复杂性和先进性在已有和正在研制中的深空侵耐物述获探测器里是空前的。嫦娥五号可以携带约2千克样本返回地球,这是使用复杂的月球轨道对接设计的结果,之前的苏联Luna16探测器整体落月,最终取回样品仅有100克。

2020年12月19日,中国嫦娥五号任务月球样品正式交接。中国首次地外天体样品储存溶和只倍生技女、分析和研究工作拉开了序幕[13]。嫦娥五号任务是“探月工程”的第六次任务,也是中国航天迄今为止最复杂、难度最大的任务之一。其有着非常重要的意义——实现中国开展航天活动以来的四个“首次”:首次在月球表面自动采样;首次从月面起飞;首次在38万公里外的月球肥研苦移留双应张陆轨道上进行无人交会对接;首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回审侵逐地球。

折叠 编辑本 研制历程

2009年,中国在探月二期取以工程实施的同时,为衔接探怀速始保差月工程一、二期,兼顾中国未来载人登月和深空探测发展,中国正式启动了探月三期工程送伯突联的方案论证和预先研究。三期工程于2011年立兴诗心异战儿早食并道项,任务目标是实现月面无人采样返回。工程规划了2次正式任务和1次飞行试验任务。分别命名为嫦娥五号、嫦娥六号和高速再入返回飞行试验任务。其既卷理小部喜项师要判成中,嫦娥五号探测器是我国首个实施月面取样返回的航天器。

2011年,探月三期工程正式立项,任务目标是实现月面无人采样返回。工程规划了2次正式任务和1次飞行试验任务,分别命名为嫦娥五号、嫦娥六号和嫦娥五号高速再入返回试验[8]。其中,嫦娥五号规划为中国首个实施月面取样返回的航天器。[9]

2013年12月16日,国务还甲生院新闻办公室举行的新闻发布会上表示,嫦娥三号任务成功后,我国探月工程将转入三期,主要目标是实现无人自动采样返回。执行这一任务的嫦娥五号研制进展顺利,预计于2017年前后完成研制并择机发射。

2014年10月24日,探月工程三期销操是速亮混酒一你再入返回飞行试验器地维乱圆由长征三号丙运载火箭发射升空,密式例尽迅已准确进入地月转移轨道。[10]

同年11月1日,服务舱与返回器分离,随后返回器终所县吗企顺利着陆,试验任务取得圆满成之感起入针清而点掉功。服务舱拉升轨道,继续开展拓展试验,先后完成了远检型利伯刑五果地点54万公里近地点600公里大椭圆轨道拓展试验和环绕地月L2点探测、返回月球、嫦娥五号调相机动模拟试验等任务。[11]

2015年2月,中国国防科技工业局宣布,探月工程三期再入返回飞行态误测菜黑离减获备占民器服务舱为嫦娥五号任务开展在轨验证,已完成调蛋无半入父义相试验,模拟嫦娥五号着陆器月面采样期间,轨道器的飞行控制过但雷而故管客程,验证轨道设计、它育飞控时序、轨道精度等相关技术项目,为月球轨道交会对接创造良好条件。[12]

2019年1月14日么供,国务院新闻办公室召开的新闻发布会上宣布,中国将继续打率检上未减重实施月球探测工程,突破探杂充清整孔种活测器地外天体自动采样返回技术,2019年年底前后将发射嫦娥五号,实现区域软硫培着陆及采样返回,探月工程将实现“绕、落、回”三步走目标。[5]4月11日,嫦娥四号探测器系统总设计师、火星探测器总文山设计师孙泽洲表示,嫦娥五号预计于年底发射,实现采样返回任务[6]

2020年11月17日,长征五号遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场完成技术区总装测试工作后,垂直转运至发射区,计划于同月下旬择机实施发射。

2020年11月23日18时30分许,长征五号遥五运载火箭开始加注液氧液氢低温块手件两推进剂,计划于24日略刑液儿改凌晨4时至5时择机实施发射任务。[14]

折叠 编辑本段 研发成果

2022年2月15日,中国首次地外天体采样返回的嫦娥五号任务再重岩盐跟出新成果:中国科学家基于嫦娥五号采自月球的样品,研究建立起新的更精确的月球年代函数模型,将为月球和行星科学研究提供更精确的时间标尺。

中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室行星遥感团队与中科院地球化学研究所、中科院国家天文台等合作,利用嫦娥五号月球样品的同位素年龄和着陆区撞击左友百参阿验列单握助或坑统计结果,在目前国际常用月球念喜善省封注严年代函数的基础上建立了新的更精确的年代函数模型,可用于今后月球地质单元定年,推演火星、水星等行星的新年代函数,提高定年精度。

嫦娥五号样品年龄为月球年代函数的改进提供一颗珍贵的“金钉子”,国茶年护标也是嫦娥五号样品对月球科学研究的一个独特贡献。这项月球和行星科研重要成果论文,北京时间15时凌晨获国际专业学术期刊《自然-天文学》杂志(Nature Astronomy)发表,论文审稿人称这项原创性工作具有重要意义,整个行星科学官许此室杨尼冷形才领域都会对这个结果感兴趣。[15]

折叠 编辑本段 研制单位

嫦娥五号任务由国家航天局织实施,具体由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控与回收、地面应用等五大系统组成。国家航天局探月与航天工程中心为工程总体单位胜故段封改专本信,中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制运载火箭系统、中国空间技术研究院变以胜议自判等好至广还抓总研制探测器系统。中国卫星发射测控系统部负责组革威营织实施发射、测控与回收。中国科学院国家天文台抓总研制地面应用系统,负责科学数据和样品的接收、处理、存储管致研汉意月和前术并概钟理等工作。[7]

折叠 编辑照等的二和本段 主要任务

嫦娥五号和六号(预计中嫦娥五号的体头然积备份)将共同完成中国探月工程“回”的任务,即实现月球采样后自动返回

折叠 着陆区探测

嫦娥五号任务嫦娥五号任务嫦娥五号的第一个科学目标是开展着陆点区的形貌探测和地质背景勘察,获取与月球样品相关的现场分析数据,建立现场探测数据与实验室分析数据之间的联系。主要包括:

着陆区的地形地貌探测:采样点周围形貌与结构构造特征;撞击坑的形貌、大小与分布等。

物质成分探测:采样点的物质成分特征;月壤物理特性与结构;月壳浅层的温度梯度探测等。

折叠 月球样品分析

第二个科学目标是对返回地面的月球样品进行系统、长期的实验室研究,分析月壤与月岩的物理特性与结构构造、矿物与化学组成、微量元素与同位素组成、月球岩石形成与演化过程的同位素年龄测定、宇宙辐射与太阳风离子与月球的相互作用、太空风化过程与环境演化过程等,深化月球成因和演化历史的研究。

折叠 月球采样任务

2013年12月28日,嫦娥三号探测器系统副总指挥兼副总设计师、上海航天技术研究院研究员张玉花透露,嫦娥五号计划在2017年—2018年择机发射,它将从月面采两公斤样本返回。这将是我国第一次采样、封装在月球上采集到的东西。

折叠 编辑本段 携带设备

为了完成科学方针,嫦娥五号将搭载多种有用载荷,主要包含下降相机、光学相机、月球矿物光谱阐发仪、月壤气体分析仪、月壤布局探测仪、采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等。

嫦娥五号还将带着“四件套”升空,分别是月球着陆探测器、月面巡视器、月面上升器和轨道返回器。

采样方面,不仅要采获月球表面的月土,还要打孔,从2米底下的月球土层中取出不同深度的材料,拿回地球,因此嫦娥五号上还将携带钻机。

折叠 编辑本段 功能创新

嫦娥五号和嫦娥三号相比其中一个巨大跨越是嫦娥五号由4个器组成,着陆器、上升器、轨道器、返回器,4个器加起来质量很大,全部的所有发射场都已发射不了,必须要到新建的海南发射场发射,还要用新研制的长征五号发射。

嫦娥三号探测器系统首席科学家、中国科学院叶培建院士介绍,为了解决落点的问题,为了解决载陆角以调整冲击力的问题,这一次并不是直接返回,而是分离进入大气层到60公里时将再跳回到宇宙当中去,再跳回大气层,然后再回来。这是一个很大的创新。

折叠 编辑本段 研制进程

折叠 研发进度

2012年,媒体报道称,嫦娥五号探测器着陆器的变推力发动机、交会对接微波雷达和激光雷达的研制都在紧张进行中,着陆器上升段和轨道器所使用的3000牛发动机首次整机试车圆满成功,已经转入初样研制阶段。

嫦娥五号原预计发射时间为2017年(按照嫦娥工程计划2017~2020年发射),预计发射地点为海南文昌航天发射场。[1]

折叠 预计发射时间

嫦娥五号原预计发射时间为2017年(按照嫦娥工程计划2017~2020年发射),预计发射地点为海南文昌航天发射场。

2013年12月9日,嫦娥五号探测器副总指挥张玉花说,嫦娥五号预计将于2018年左右发射。[2]

折叠 停止研发的传闻

2013年12月2日1时30分,嫦娥三号在西昌卫星发射中心发射成功。

2013年12月6日,媒体援引上海航天技术研究院匿名人士消息称,中国对探月工程,乃至整个航天规划有重大调整,原来进行的载人登月准备工作暂缓。探月计划是“嫦娥三号”达到落月;由于“嫦娥四号”已经投产,也将如期发射,未来将完成模拟载人登月,进行采样,然后返回地球;预计的“嫦娥五号”将停止研发。探月计划告一段落。[3]

探月工程权威专家否认了上述传闻。工程总设计师吴伟仁在嫦娥三号发射前曾透露,嫦娥五号研制进展顺利,它将由我国新一代大推力火箭长征五号在海南文昌发射。

嫦娥五号探测器副总指挥张玉花同样表示,嫦娥五号正在加紧研制,官方从未对外宣布取消嫦娥五号发射的消息。

折叠 飞行试验器运抵发射场

飞行试验器飞行试验器2014年将发射嫦娥五号的试验器,用于验证飞行器能否从月球轨道顺利返回,并降落在预定的位置。这是2017年实现探月无人采样返回的最重要的试验。

2014年年发射的试验器,是2017年以前探月工程最后一个太空试验,因为这项试验风险太大,且没法在地面

进行模拟。而其余例如在月球表面取样,在地球上起飞等,都通过在地面上做模拟试验的方法来验证可靠性。

2014年8月10日,执行探月工程三期再入返回飞行试验任务的飞行试验器从北京运抵西昌青山机场,随后转运至西昌卫星发射中心,逐步开展相关测试和试验。[4]

2017年嫦娥五号发射将使用海南文昌发射基地,发射基地周围还将建造一座文化公园。

折叠 编辑本段 试验器

2014年3月,嫦娥三号探测器系统首席科学家叶培建院士表示,2014将发射嫦娥五号的试验器,用于验证飞行器能否从月球轨道顺利返回,并降落在预定的位置。这是2017年实现探月无人采样返回的最重要的试验。

2014年嫦娥五号试验器的任务,就是将轨道器和返回器的组合体送入月球轨道,再让组合体返回地球。组合体在距离地球几千公里的太空中会分离,返回器会按照嫦娥五号将要走的路,回到地球,而轨道器就“不要了”,变为太空垃圾。将组合体送入太空的工作将在西昌完成。

高速返回地球,而且温度很高,是两个难点,这需要相当复杂的控制系统。2014发射的试验器,是2017年以前探月工程最后一个太空试验,因为这项试验风险太大,且没法在地面进行模拟。而其余例如在月球表面取样,在地球上起飞等,都通过在地面上做模拟试验的方法来验证可靠性。月球起飞上升我们从来没有搞过,但可以地面做模拟实验,到时候月球上见。

折叠 地月合照

2014年10月27日11时30分许,再入返回飞行试验器飞抵距月球6万公地月合照地月合照里附近,进入月球引力影响球,开始月球近旁转向飞行。

28日凌晨3时许,试验器到达距月面约1.2万公里的近月点,随后,在北京航天飞行控制中心控制下,飞行试验器系统启动多台相机对月球、地球进行多次拍摄,获取了清晰的地球、月球和地月合影图像。

参考资料
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