侠客岛：年底，中国将再次进军太空

毋问我从哪里来

2020
09/23
22:19
侠客岛

1978年5月20日中午，美国副总统专机平稳降落在北京机场，机上走出的人是布热津斯基，时任美国总统卡特的国家安全事务助理。

此行他的目的只有一个：重启尼克松下台后停滞不前的中美关系，尽快推动中美建交。为表诚意，布热津斯基随身带了一份特殊的礼物：1克重的月球岩石标本。

布热津斯基此行非常成功，中美1979年1月正式建交；同月，邓小平出访美国。而那1克月岩标本，并未因布热津斯基“主线任务”结束而束之高阁。相反，它悄然走进了一个更加宏大的“支线剧情”——中国探月工程。

                               
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月球（图源：新华社）

毋问我从哪里来

42年

因为这粒黄豆大小的月岩，时年43岁的天体化学家欧阳自远被急调入京，主持月岩研究工作。

1克重的月岩一分为二，0.5克送去北京天文馆对公众展览，剩下0.5克交给全国十几家研究院所进行分析。

“我们花4个月全面解剖，搞清楚了它的化学成分、矿物组成、演化历史等，为此发表了14篇论文。”欧阳自远回忆道，“美国人都说，中国科学家，了不起！”

然而，这位日后的“嫦娥之父”、中国月球探测工程首任首席科学家知道，成分分析得再好，石头终归是人家的。中国科学家用起来，还得省之又省、小心呵护。什么时候中国人也能登上月球，采集自己的月岩样本？

如今，问题有了明确答案。

在近期举办的2020年中国航天大会上，中国探月工程副总设计师于登云表示，预计今年底之前发射嫦娥五号，实现月球区域软着陆及采样返回。据报道，此次月壤采样将达到1000克以上。

从1克到1000克，从首次接触月岩到自主采集月壤，一晃42年。

                               
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欧阳自远处理月岩（图源：网络）

毋问我从哪里来

三步走

中国重大科研工程往往采用“三步走”战略。了解中国探月工程，也有个好记的“六字诀”：“探、登、驻”，“绕、落、回”。

“探、登、驻”，是实现月球探测最宏观层面的“三步走”，即无人探测、载人登月、短期驻扎（建立月球基地）。按照这个进度表，美国已走完前两步，苏联/俄罗斯已走完第一步，中国和其他有探月实力的国家正在走第一步。

“探”又可分出三小步：绕、落、回。具体含义是，实现环绕月球探测，这个由嫦娥一号搞定了；实现月面软着陆和自动巡视勘察，这个由嫦娥二号、三号、四号完成了；实现无人采样返回，这个交由嫦娥五号、六号实现。

嫦娥五号的发射，标志着中国探月工程“绕、落、回”三小步的最后一步即将完成，“探、登、驻”三大步的第一阶段开始收官。

即将运载嫦娥五号的“胖五”火箭，已运抵海南文昌清澜港，预计11月24日执行发射任务。

                               
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“胖五”火箭（图源：新华社）

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四个“首次”

承上启下之际，嫦娥五号任务重、难点多。

于登云说，包括轨道器、返回器、上升器、着陆器四部分的嫦娥五号，将实现中国航天史上的四个“首次”：

首次在月球表面自动采样——月球引力只有地球的1/6，在这种环境下着陆器如何钻孔、铲挖，能不能顺利把样品封装进上升器，以前没做过，难！

首次从月面起飞——以往都是地面固定发射，这次要在月面以着陆器为平台发射上升器，怎么导流、怎么散热、如何控制，都是新问题。

首次在38万公里外的月球轨道进行无人交会对接——上升器发射到月球轨道，要与轨道器、返回器组成的组合体交会对接，把采集样品转移到返回器后分离，看过《星际穿越》的人会知道，这种太空对接差之毫厘、谬以千里。

首次带月壤以接近第二宇宙速度返回地球——轨道器、返回器组合体带着样品飞向地球，在距地面几千公里时分离，最后返回器回到地球，以往的返回舱都是以第一宇宙速度（7.9公里/秒）返回，这次是以第二宇宙速度（11.2公里/秒）返回，速度更高、摩擦更大，返回器的气动外形、防热材料、姿态控制都是新挑战。

所以，嫦娥五号，关键在“回”。只有解决好安全返回的问题，才能放心地让宇航员坐上载人登月飞船。

中国的科学家们对此早有准备，2014年10月发射的“嫦娥五号飞行试验器”，就为嫦娥五号的再入返回积累了充足经验。

                               
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图源：人民日报微博

毋问我从哪里来

走出“摇篮”

近年，全球迎来新一轮探月热潮：

2019年7月，美国航天局公布“阿尔忒弥斯计划”，提出2024年以前再度实现载人登月并最终在月球表面建立长期生存基地；2020年7月，俄罗斯航天局提出2021年开启探月计划，2027-2028年向月球发射载人航天飞船；欧洲空间局也出台了“月球采矿”计划……

为何各国加紧对月探测？原因很简单——月球是富饶“矿场”，也是理想的“太空补给站”。

前期嫦娥工程探明，月壤中的氦-3储量达120多万吨。氦-3是可控核聚变发电的理想“燃料”，在解决地球能源危机与环境问题上，可控核聚变一直被寄予厚望。据欧阳自远估算，全中国只需8吨氦-3，全世界只需100吨氦-3，就可满足人们一整年的能源需求。

更重要的是，如果月球上真的存在足量“水冰”（水或融水在低温下固结的冰），那就意味着，火箭燃料的来源、氧气和饮用水的制备、建立长期基地等，都可能在月球上变成现实。月球将成为人类迈向星辰大海征途上的巨型“太空补给站”。

这正是中国探月工程要做的事。于登云透露，嫦娥六号计划在月球南极进行采样返回；嫦娥七号计划开展月球南极资源勘查；嫦娥八号要开展关键技术月面实验……

虽然探测、开发月球能给今天的我们带来多少具体好处，谁也说不准，但探月工程，更具有功成不必在我的意味。

正如“宇航先驱”、苏联科学家齐奥尔科夫斯基所说：“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远待在摇篮里。”走出摇篮、探索未知、认识世界，是人类的内在本能；闭目塞听、妄自尊大，终将停滞落后。

600年前，中国人曾错过了海洋；今天，我们不会再错过太空了。

文/螺蛳道长

编辑/云歌

樵歌

貌似中国载人上月球停了哇。

红影

厉害了，我的国

毋问我从哪里来

樵歌 发表于 2020-9-25 19:37
貌似中国载人上月球停了哇。

停一步走三步！

毋问我从哪里来

红影 发表于 2020-9-25 20:42
厉害了，我的国

值得自豪！

红影

毋问我从哪里来 发表于 2020-9-26 08:14
值得自豪！

中国人曾错过了海洋；今天，我们不会再错过太空了。

毋问我从哪里来

红影 发表于 2020-9-26 13:08
中国人曾错过了海洋；今天，我们不会再错过太空了。

不错！

樵歌

毋问我从哪里来 发表于 2020-9-26 08:14
停一步走三步！

厉害了，我是走一步退三步。

毋问我从哪里来

樵歌 发表于 2020-9-30 19:17
厉害了，我是走一步退三步。

粤语：打倒吞。

樵歌

毋问我从哪里来 发表于 2020-9-30 19:30
粤语：打倒吞。

不萌白。。。

毋问我从哪里来

樵歌 发表于 2020-10-2 19:05
不萌白。。。

站不稳而到退

樵歌

毋问我从哪里来 发表于 2020-10-3 16:10
站不稳而到退

长姿势了。

毋问我从哪里来

天问一号探测器完成深空机动 再飞行约4个月将与火星交会

2020
10/09
23:48
中国新闻网


北京时间10月9日23时，在中国首次火星探测任务飞行控制团队控制下，天问一号探测器主发动机点火工作480余秒，顺利完成深空机动。

                               
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北京时间10月9日23时，天问一号探测器主发动机点火工作480余秒，顺利完成深空机动。图为探测器调姿示意图。李贵良摄

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2020-10-12 21:01
天问一号探测器完成深空机动 再飞行约4个月将与火星交会

2020

中新网北京10月9日电 (郭超凯 杨璐)北京时间10月9日23时，在中国首次火星探测任务飞行控制团队控制下，天问一号探测器主发动机点火工作480余秒，顺利完成深空机动。

                               
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北京时间10月9日23时，天问一号探测器主发动机点火工作480余秒，顺利完成深空机动。图为探测器深空机动轨道示意图。李贵良 摄

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2020-10-12 21:01
中新网北京10月9日电 (郭超凯 杨璐)北京时间10月9日23时，在中国首次火星探测任务飞行控制团队控制下，天 ...

专家表示，为了减小飞行偏差，使探测器沿着预定的轨道飞行而进行的轨道控制称作修正。改变探测器当前轨道，使其进入一条新的轨道而进行的轨道控制称作机动。此次轨道机动在距离地球大约2940万千米的深空实施。

天问一号探测器的轨道设计，综合考虑了从发射到火星捕获的各种约束条件并使推进剂消耗尽可能小，采取了转移过程中进行一次深空机动的策略。

                               
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北京时间10月9日23时，天问一号探测器主发动机点火工作480余秒，顺利完成深空机动。图为探测器深空机动轨道示意图。李贵良 摄

后续，天问一号探测器将在当前轨道飞行约4个月后与火星交会，期间将实施两到三次轨道中途修正。(完)

毋问我从哪里来

奔向火星关键一步！“天问一号”深空机动四大看点

2020年10月09日 23:59 新华网

　　原标题：奔向火星关键一步！“天问一号”顺利完成深空机动四大看点

　　新华社北京10月9日电 题：奔向火星关键一步！“天问一号”顺利完成深空机动四大看点

　　新华社记者胡喆

　　10月9日，在我国首次火星探测任务飞行控制团队努力下，“天问一号”探测器顺利完成深空机动。至此，探测器的飞行轨道变为能够准确被火星捕获的、与火星精确相交的轨道。截至深空机动前，“天问一号”已飞行超过78天，距离地球超过2900万公里，目前探测器各系统状态良好。对我国首次火星探测任务而言，此次深空机动意义重大。

　　什么是深空机动？与轨道修正有何区别？

　　深空机动是指在地火转移段实施的一次变轨机动。中国航天科技集团八院火星环绕器团队专家告诉记者，通过深空机动可以改变探测器原有的飞行速度和方向，使其能够沿着变轨后的轨道顺利飞行至火星。

　　专家介绍，执行深空机动是运载火箭入轨弹道和地火转移轨道联合优化的结果，能够提升运载的发射能力、增加探测器的发射质量，使探测器可以携带更多的推进剂，更好地完成探测任务。

　　此前，“天问一号”已完成两次轨道中途修正。专家表示，与速度增量较小、发动机工作较短的常规中途修正不同，深空机动过程中，探测器由发射入轨的逃逸转移轨道变轨为精确到达火星的轨道，速度增量大、发动机工作时间长，对探测器控制和推进系统提出了极高要求。