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嫦娥五號成功落月!“挖土”之旅又前進了一步,期待它帶著“特產”回地球

科技數碼 錢江晚報

錢江晚報·小時新聞記者 章咪佳 陳曦

2020年12月1日23時左右,嫦娥五號探測器成功著陸預選月球著陸區——位於月球風暴洋北部呂姆克山脈(Mons Rümker)附近,成為我國第三個成功實施月面軟著陸的探測器。

至此,嫦娥五號的“挖土”之旅又前進了一步。

嫦娥五號成功落月!“挖土”之旅又前進了一步,期待它帶著“特產”回地球

2020年11月24日,嫦娥五號探測器成功發射。探測器將實施月球採樣返回任務,實現探月工程三步走的最後一步“回”。

嫦娥五號經地月轉換軌道、環月軌道飛行後,在月面選定區域著陸(落月),之後它將繼續完成月球樣品採集工作、經月面起飛、月球軌道交會對接、月地轉移和再入回收等11個飛行階段、20余天的在軌飛行過程,最終才能完成“挖土”並返回地球。

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嫦娥五號的落月點是如何選擇的

嫦娥五號探測器的著陸區,呂姆克山脈(Mons Rümker)附近,位於月球風暴洋北部。

風暴洋,是月球上最大的月。

月海,是月球月面上比較低窪的平原,用肉眼遙望月球有些黑暗色斑塊。因此,月海雖然叫做“海”,但是實際上並沒有水)南北約2500千米,位於月球上面向地球一面的西側,是一片廣闊的灰色平原,由遠古火山噴發形成的玄武岩構成。

呂姆克山,以德國天文家呂姆克(Carl L. C.Rümker)的名字命名,位於風暴洋北部,由遠古火山噴發形成,底部直徑70千米,最高處比周圍平原高出1.1千米。

嫦娥五號的採樣地,在呂姆克山附近較平坦的一個地區。

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為什麼嫦娥五號要選呂姆克山附近作為著陸地點?

科學家表示,著陸地點的選擇首先要對地形、地貌、光照和通信等因素進行綜合考慮,其次為了獲得有獨特科研價值的樣品。

經過科學論證表明,呂姆克山脈附近作為嫦娥五號著陸地區,這裡存在大約13億至20億年前的玄武岩。

通過全新月球樣品希望能解決什麼重要問題?

此前,科學家通過對美國和前蘇聯帶回的月球樣品的研究表明,月球上的火山活動在35億年前達到頂峰,然後減弱並停止。

但通過對月球表面的其他特徵觀測表明,某些區域可能含有最近10至20億年前才形成的火山熔岩,這又說明月球上的火山活動可能停止得相對較晚。

科學家通過對呂姆克山脈附近這些“年輕”(大約13億至20億年前)玄武岩樣本的研究,能夠最終確認該區域火山活動是何時停止的,這將對月球的演化歷史提供最重要的線索。

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嫦娥五號是如何落月的

嫦娥五號經歷了兩次太空“剎車”。

自從2020年11月24日發射以來,嫦娥五號經過112小時的飛行,11月28日才來到月球附近。

嫦娥五號到了月球附近後,點燃3000牛頓推力的火箭發動機反推“剎車”,經過17分鐘的剎車減速,速度降低到能被月球引力捕獲的程度,成功進入週期為8小時的環月軌道。

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但此時的環月軌道並不是最終的軌道,只是一道臨時的橢圓軌道,嫦娥五號還要進行一次近月點剎車,才能把橢圓軌道變成圓軌道。

落月的關鍵在於“平穩”二字。著陸緩衝機構,通俗地說就是嫦娥五號的“腿”。

這四條緩衝、支撐一體化的“腿”可不一般。據瞭解,著陸緩衝機構具有完全自主知識產權的“偏置收攏、自我壓緊”式方案,保證了收攏簡單、展開可靠,解決了著陸緩衝、著陸穩定性等多方面的問題。

與嫦娥三號的著陸緩衝設計方案相比,由於任務難度增加,嫦娥五號任務的著陸緩衝能力要求提高了30%,但機構重量指標卻減少了5%,這為研製團隊帶來了不小的難題。最終,經過努力達到了設計指標,確保了嫦娥五號穩定可靠地完成與月球的親密“擁抱”。

2020年11月29日20時23分,嫦娥五號探測器在近月點再次“剎車”,從橢圓環月軌道,進入變為近的圓形環月軌道,軌道高度距離月面約200千米。

2020年11月30日04時40分左右,嫦娥五號的“著陸器和上升器組合體”與“軌道器和返回器組合體”成功分離。

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2020年12月1日23點左右,“著陸器和上升器組合體”開始在反推發動機的託舉下徐徐落向月面,“軌道器和返回器組合體”則繼續沿著原來的軌道繞月飛行。

據此前官方透露出的消息看,本次嫦娥五號探測器只需在月面停留48小時。

嫦娥五號著陸組合體要在這兩天時間內開展月面鑽探取樣、月面抓取取樣、樣品打包以及準備月面起飛等工作。

嫦娥五號計劃鑽探取樣(月岩+月壤)0.5千克,表面抓取1.5千克。這些樣品物質將裝入上升器中,準備升空。

時間緊,任務重!嫦娥五號加油!

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