中青報•中青網記者 邱晨輝
一腳太空“剎車”，再次讓嫦娥五號走入公眾視線。
北京時間11月28日20時58分，嫦娥五號探測器經過約112小時奔月飛行，在距月面約400公里處成功實施3000牛發動機點火，約17分鐘後，發動機正常關機——近月“剎車”制動完成，順利進入環月軌道。
嫦娥五號探測器副總指揮張玉花告訴記者，近月制動是月球探測器飛行過程中關鍵的軌道控制之一。高速飛行的探測器在靠近月球時，實施“剎車”制動，目的是使其相對速度低於月球逃逸速度，從而被月球引力捕獲。
11月24日凌晨4時30分，嫦娥五號順利發射升空，當晚即實施第一次中途軌道修正，之後於11月25日完成第二次軌道修正。如今的“剎車”，則是其奔月過程中的第三個關鍵節點。
北京航天飛行控制中心專家告訴記者，此前我國已實現月球正面和背面軟著陸和巡視探測，對於著陸月面積累了比較豐富的經驗，但是嫦娥五號的奔月之路，相比“姐姐們”卻有許多新變化。
按照飛控專家的說法，嫦娥五號的任務目標是軟著陸並採集月壤返回地球，因此它的構成與嫦娥三號、嫦娥四號有很大不同，由“三姐”“四姐”的著陸器、巡視器的組合，變為軌道器、返回器、著陸器、上升器四器串聯的構型，猶如一串糖葫蘆。隨之而來的，是飛行控制工作的諸多挑戰。
據北京航天飛行控制中心專家介紹，飛行器數量增多和頻繁的姿態變化，導致軌道器、返回器、上升器、著陸器之間的遙測和數據傳輸模式明顯增加，高達幾十種。
同時，探測器的飛行模式也有多種組合，存在四器組合體、著陸器上升器組合體、軌道器返回器組合體等形態，任務全程要經歷多種飛行姿態和數十次姿態調整。這都需要精心設計飛控指令計劃、測控網工作計劃以及測控站點頻設置等。
北京航天飛行控制中心專家說，要想精準操控好這“一串”飛行器目標，遙控指令和注入數據類型多，在任務準備實施過程中，需生成會籤大量控制計劃及注入數據。這將在數據管理、處理等方面，考驗北京飛控中心對航天器指揮控制的能力。
在嫦娥三號、嫦娥四號任務中，位於探測器最下端的是著陸器，它攜帶的是7500牛變推力發動機。
而嫦娥五號最下端是軌道器，使用的是由中國航天科技集團六院為其量身打造的新型3000牛發動機。等嫦娥五號靠近月球時，我國將首次使用3000牛發動機進行近月捕獲控制。
北京航天飛行控制中心專家說，為此，在24日進行的首次中途修正中，該中心在修正軌道的同時，還兼顧實施了3000牛發動機的點火試噴。
這一構型也為後續飛控任務增加了難度。
在嫦娥三號、四號任務中，使用7500牛發動機落向月球之前，飛控團隊已在軌道修正中對該發動機進行過試噴，掌握了發動機的狀態。而在嫦娥五號任務中，著陸器上的7500牛發動機在中途修正和近月制動中均未使用過。
“我們飛控團隊對其運行狀況無法直接判斷，因而將面臨更高的應急處置要求。”北京航天飛行控制中心專家說。
從某種程度上說，地月轉移軌道就像一條從地球通往月球的高速路，而火箭與探測器的分離點，就是入口。經過一段時間飛行，嫦娥五號探測器在即將到達月球的時候要從出口駛離高速，這時需要將速度降下來，才能到達環月軌道。
張玉花說，靠近月球的時候，嫦娥五號要減速被月球引力捕獲。當到達靠近月球軌道的近地點時，要點火，形成環月軌道，這就是近月制動。如果不踩剎車，它就會從月球邊上飛過去。
按照她的說法，近月制動的這一腳“剎車”，在嫦娥一號的任務中就已掌握。不同的是，這一次的近月制動對於精度要求更高。
張玉花說，此前，在嫦娥三號、嫦娥四號任務中進行近月制動的發動機推力達到了7500牛，而此次重量達到8噸的嫦娥五號探測器，使用的卻是3000牛的發動機進行近月制動。為了解決重量變大但推力較小的問題，此次嫦娥五號任務選擇通過兩次近月制動，完成月球捕獲。
也因此，儘管嫦娥五號探測器已經成功進入月球軌道，但後續還需進行一次近月制動，將軌道調整到可以執行著陸等動作的高度。
國家航天局探月與航天工程中心副主任、探月工程三期副總設計師、嫦娥五號任務新聞發言人裴照宇告訴記者，嫦娥五號從中國文昌航天發射場出發後，還將經地月和環月飛行、在月面選定區域著陸、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”工作並返回地球。
來源：中國青年報客戶端
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