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嫦五發射成功 為何選在凌晨發射?發射前為啥要吃包子?

時間: 2020-11-23 22:32| 來源: 中新網、快科技|評論:   發表評論 分享到微信

摘要: 11月24日凌晨,長征五號遙五運載火箭在中國文昌航天發射場點火升空,在破曉中劃出一道亮麗的金色弧線,經過2200多秒的飛行,成功將嫦娥五號月球探測器送入地月轉移軌道,發射取得圓滿成功。 ...
北京時間11月24日凌晨,長征五號遙五運載火箭在中國文昌航天發射場點火升空,在破曉中劃出一道亮麗的金色弧線,經過2200多秒的飛行,成功將嫦娥五號月球探測器送入地月轉移軌道,發射取得圓滿成功。

根據計劃,嫦娥五號探測器將於11月下旬登陸月球,降落在月球最大的月海風暴洋北緣的呂姆克山附近,採取約2公斤重的月球土壤樣品。此次發射正值凌晨破曉時分,中國航天科技集團所屬中國運載火箭技術研究院總體設計部型號設計師錢航在接受記者採訪時,揭祕了“胖五”選擇在凌晨發射嫦娥五號探測器的四點原因。

嫦五發射成功 為何選在凌晨發射?發射前為啥要吃包子?_圖1-3

11月24日4時30分,中國在文昌航天發射場採用長征五號遙五運載火箭將嫦娥五號探測器順利送入太空。 駱雲飛 攝

一是便於奔月軌道的設計。錢航表示,月球探測與火星探測一樣,都屬於深空探測,在火箭發射軌道設計上,要考慮到地月相對位置關係,因此相比通信衞星等發射任務,約束條件更多。

此次發射嫦娥五號探測器,要在滿足地球與月球位置關係的限制、火箭射向和滑行時間的約束、探測器地月轉移時間、返回器再入航程等條件下,選擇最合適的發射時間,也就是確定火箭的發射窗口。經過綜合考慮,長征五號遙五火箭在凌晨發射最有利於奔月軌道的設計,可以滿足各種約束條件。

二是減少太陽活動對於嫦娥五號的影響。長征五號火箭飛向宇宙的時候,正好是地球把太陽光直接遮蔽住,避免有過多太陽輻射對嫦娥五號探測器產生影響。

錢航稱,太陽活動對於嫦娥五號探測器來説是非常複雜和麻煩的,特別是爆發的太陽風會干擾電子信號傳播,影響地面科研人員對嫦娥五號探測器的操控。

三是凌晨天空雲層更少,有利於信號的傳播。航天發射並不是一件輕鬆的事情,不像飛機起航那樣簡單。長征五號火箭發射極其複雜,整個過程要考慮到方方面面,才能保證“胖五”的成功起航。因此天氣條件成為重中之重。在“胖五”發射前,專家們便對氣象進行深入研究,確保發射的時間段是最佳天氣狀況。

“凌晨天氣狀況比較穩定,基本不會出現突然的天氣變化,有利於長征五號火箭發射。”錢航表示,雲層更少,也就代表雲層更薄,這樣的條件更有利於信號的傳播。厚雲層會阻礙電磁波傳播,影響地面科研人員對嫦娥五號的控制。

四是為了方便觀測。在凌晨發射“胖五”,可更好地利用望遠鏡等天文設備,對觀察到的發射情況做出總結。如果是白天發射“胖五”,強烈的太陽光使得天文望遠鏡無法看到“胖五”的具體情況;凌晨的稀薄雲層更便於觀測。

由於凌晨整體環境亮度比較低,運載火箭噴射着火焰飛向太空時更為顯眼和突出,有利於地面的光學和測量設備跟蹤到目標,收集相關信息。“胖五”選擇在這個時候發射升空,可以讓地面探測儀更好地跟蹤嫦娥五號探測器,科研人員能比較明顯地看到嫦娥五號的運行軌跡。與此同時,夜晚空氣比較涼爽,“胖五”的整流罩温度更低,更能保護整流罩。

錢航表示,蓄電池容量是有限的,並非取之不盡、用之不竭,因此“胖五”飛向宇宙還必須有太陽光照。凌晨發射“胖五”達到數萬公里之後,蓄電池就得以最大的光照夾角獲得源源不斷的光照能源,使蓄電池可持續工作。

以上四點原因,讓科研人員選擇將發射時間定在凌晨。伴隨着長征五號火箭發射升空,嫦娥五號正式開啓中國首次地外天體採樣返回之旅。

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據央視報道,嫦娥五號發射前,海南文昌發射場食堂的大師傅們包了4000多個包子。為啥要吃包子?原來,在航天人心裏有一種儀式感,叫“包”你成功。每位一線工作人員都能分享這寓意着“圓圓滿滿”的“成功包”。

據悉,執行此次發射任務的長征五號運載火箭由中國航天科技集團有限公司一院抓總研製,地球同步轉移軌道運載能力達14噸級,運載能力位居世界現役火箭前列,足以將目前人類研製的最重的無人探測器之一——嫦娥五號(重達8.2噸)直接送入預定地月轉移軌道。

與發射火星探測器任務相比,受本年度地月關係等因素所限,此次探月任務的發射窗口更顯珍貴。對於火星探測任務,今年的窗口大約是14天,每天30分鐘;而嫦娥五號任務在今年的窗口總共只有3天,11月兩天,12月一天,每天僅50分鐘。

為此,火箭研製隊伍採用了多軌道奔月發射方案,針對50分鐘的發射窗口設計了5條發射軌道,提高了發射的概率和可靠性。

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嫦娥五號探測器由航天科技集團五院抓總研製,八院負責軌道器相關研製工作。該探測器由軌道器、返回器、着陸器和上升器4器組成,分為15個分系統,是迄今為止中國研製的最為複雜的航天器系統之一。

雖然“重”,但嫦娥五號卻很靈巧,它要在太空中獨自完成一系列“高難度動作”。它的核心使命是:在月面工作約2天的時間裏採集約2公斤月壤樣品並帶回地球。

按照計劃,嫦娥五號月球探測器將經過發射入軌、地月轉移、近月制動、環月飛行、着陸下降等階段,在月球風暴洋東北部地區着陸。

在完成月面工作後,經歷月面上升、月球軌道交會對接與樣品轉移、環月等待、月地轉移和再入返回等飛行階段後,嫦娥五號返回器將最終着陸在內蒙古四子王旗。

任務圓滿完成後,中國將成為世界上繼美、蘇之後第三個實現月球採樣返回的國家。
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