星空特刊丨看完科学家们的回答,有关嫦娥五号的那些疑问,就都解开啦

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钱江晚报·小时新闻 记者 沈蒙和 陈曦

嫦娥五号升空后,钱江晚报·小时新闻特意从杭州高级中学、浙江大学教育学院附属学校和杭州胜蓝实验小学,征集了有关长征五号、嫦娥五号的问题。这些都是同学们心中的一些疑惑。

为此,我们特意邀请了飞控北京总调度鲍硕、长征五号结构系统副主任设计师冯韶伟、“嫦娥五号”月面采样封装遥操作主任设计师张宽三位青年科学家,来为同学们答疑解惑!

看完这些内容,相信大家心头的那些疑惑,肯定都能解开啦!

关于嫦娥五号奔月的飞行控制的问题,飞控北京总调度鲍硕看来回答:

1、登陆选址是提前选择还是环月拍摄后选择?

着陆点是要提前选择的,因为这与整个奔月轨道设计都息息相关,是科学家们根据月球演化等综合选择的区域。在着陆下降前,飞控团队会给出一个精确的初始参数,然后器上会根据月面情况,进行避障,选择安全着陆点最终完成软着陆。

2、为什么嫦娥五号不再采用旧式的先静止轨道后转移轨道而是直接发射至转移轨道?

从嫦二后,我国火箭推力即可满足直接进入转移轨道能力,不需要再绕地球兜圈啦。

3、嫦娥五号和之前比较,多了什么新技术?

本次是我国探月工程“绕、落、回”三步走的关键一步,首次实施月面采样、首次实施地外天体起飞、首次实施月球轨道交会对接等。

4、“嫦娥五号”是如何从月面采集月土的?建造、发射和降落时会遇到哪些困难?

有两种月面采样方式:用钻具钻取月面下月壤和机械臂表取月表月壤。

5、嫦娥五号是如何离开大气层的?遇到太空碎片会怎么办?

整个飞控过程复杂、各目标组合模式多、关键过程环环相扣,可以说牵一发而动全身,决策时效性要求高,应急处置要求也很高。

6、在太空中飞行的动力来源是什么?在飞行时如何控制方向?

整个轨道都是提前设计好的,一般依靠天体间万有引力,需要控制时依靠受控目标的发动机工作进行调整。

关于长征五号的问题,长征五号结构系统副主任设计师冯韶伟回答:

1、胖五的引擎是什么种类?为什么开发大推力引擎难度这么高?

胖五的发动机有三种,分别是国内正式应用的推力最大的补燃循环液氧煤油发动机YF-100,国内正式应用的推力最大的燃气发生器循环氢氧发动机YF-77和高空闭式膨胀循环氢氧发动机YF-75D。

运载发展,动力先行。动力系统是实现运载能力的先决条件和技术关键,一些关键技术、工艺被国外封锁,而一款新的发动机涉及到高温高压条件下物化反应及精确热传导,研制难度极大。

就像汽车和飞机,一些发动机已经有了实物,我们可能模仿起来还有困难,因此在一片荒芜中依靠自己独立建立起的发动机难度更大。

我们应正视差距,也应作为航天人努力的目标,不断前行。

2、为什么助推器的火焰是有一定夹角的,不会损失动能吗?

主要是为了火箭姿态稳定设计的。

3、“胖五”以后可以用来载人吗?

胖五没有载人计划,设计理念中与载人也有不少不一致的地方,而我国也有专门为载人研制的火箭,因此胖五以后也不会载人。

关于嫦娥五号挖土的问题,“嫦娥五号”月面采样封装遥操作主任设计师张宽回答:

1、嫦娥五号怎么钻取样品?

嫦娥五号通过自身带着的一套钻取样机进行钻取获得样品。该套机构包括钻杆和驱动电机。

首先说下钻杆的设计。为了减小回转钻进过程中振动、冲击对钻孔底部月壤采样效果的影响,将钻杆设计成由内钻杆和外钻杆组成的双管单动取心钻杆。外钻杆设计为强度刚度较高的空心钻杆,且外侧带有螺旋叶片,以便空底碎屑及热量沿螺旋叶片排出,内钻杆为薄壁空心钻杆,用来保存保持层理特性的月壤样品;内转杆中有柔性取芯袋,柔性取样袋预先附在内钻杆的内壁上,当月壤样品进入内钻杆空腔时,柔性取样袋就自然包覆在样品的外面。这种柔性取样袋乐意缠绕在回收卷筒上,使得获取的样品既能保持其层理特性,又能适应返回器存放空间的要求。

钻进时,通过电机钻动钻杆钻进月面,外钻杆与内钻杆间有推力球轴承,在钻进过程中,当电机带动外钻杆和钻头旋转并向下运动时,内钻杆只承受轴向力而不发生转动,达到保存保持层理特性的月壤样品的目的。

2、嫦娥五号带了哪些东西回地球?

嫦娥五号主要带回了月壤。获取月壤时因为采用了钻取采样和使用机械臂在月表挖取两种方式,通过钻取采样可以获得深层月壤,并能保持层理结构;通过表取采样可以获得浅层月壤。

3、为什么嫦娥五号没有完成的回地球?

嫦娥五号发射时主要由返回器、轨道器、着陆器和上升器等四器组成,最终只有返回器带着样品返回了地球,主要是因为各器的作用和使命不同。

返回器主要就是带着样品返回地球的,因此回到了地球。

轨道器主要是完成地月转移和月地转移的,像是一个摆渡车,它最后没有回到地球,而是为后续的深空任务进行拓展实验去了。

着陆器主要是带着上升器着陆月球、完成月面采样及样品转移至上升器内,它最终留在了月面。

上升器主要是带着样品离开月面,与轨道-返回器组合体对接,及将样品转移至返回器中,它完成使命后受控撞月,最终也留在了月球。

快来提问题吧!

相信同学们肯定还有很多有关航天的疑问希望能获得科学家们的解答~大家可以在留言区给我们留言,我们统一收集后,会专门找到科学家们,为大家答疑解惑!

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