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嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

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    嫦娥五号是11月24日凌晨发射升空的,到今天已经过去了17天,这小五从月面采掘的样品在12月6日就打包完成了,到今天也过去了5天,还在月球轨道上蹉跎,咋还不回来呢,我们都等着急了!

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    嫦娥五号采样返回,中国执行过的最复杂任务

    嫦娥五号从一号和二号的绕月地形“普查”任务,到三号和四号的无人探测器落月任务,和环绕探测任务相比,落月要困难的多!

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    因为月球无大气层,所以全程动力下降,其中难度最高的就是7500牛的变推力,道理很简单,月球登陆的不同阶段有不同推力需求,因此在在1500牛~5000牛工作时,要确保任意推力可调的绝对可靠,最后落月悬停时,全推力让组合体悬停着陆点上空,机载计算机才有时间通过激光扫描获得的地形选择落月位置!

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    因此经过三号和四号落月检验后,嫦娥系列的7500牛变推力发动机已经炉火纯青,但到了嫦娥五号,又提出了一个新要求,除了变推力发动机降落月面以外,还得让上升器从月面起飞,所以上升器还需要在月球表面点火发射!

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    所以整个嫦娥五号的任务从四号的着陆器+月球车,变成了轨道器、返回器和着陆器与上升器,去了还得带样品回来,整个复杂度上升何止一倍,而是数倍!

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    为此月面机械臂需要在月面接近130度的高温下采样,还要保证稳定可靠不出错,另外还有月面小型钻探设备钻入2米深度取样,最后放入样品仓封闭,在月球轨道上完成转移,再让上升器在分离,然后轨道器和返回器脱离月球引力,一起返回地球!

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    嫦娥五号返回,且看小飞是怎么飞回来的!

    12月6日5时42分,嫦娥五号上升器成功与轨道器和返回器组合体交会对接,6时12分将样品容器安全转移至返回器中,之后的嫦娥新闻就是上升器可控坠月,地点位于月经0度,南纬30度的月面,据说LRO(NASA的月球勘测轨道器)围观了此次撞月行动。

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    自此之后嫦娥五号就没有消息了,大家实在是着急,当然官方不吭声,咱也不能乱讲,下面我们先来看看2014年的嫦娥五号T1飞行试验器(CE-5/T1)返回过程,毕竟这两个飞行器结构一致,唯一的差别只是一些细节和有没有样品的问题,所以T1飞行器和嫦娥五号的返回器过程没有差别!

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    嫦娥五号T1飞行试验器(CE-5/T1)(小飞)的返回过程

    嫦娥五号的T1试验飞行器有服务舱和返回器,总质量2350千克,而返回器总外形和神舟系列飞船很相似,只是大小不一样,T1飞行器直径和高度均只有1.25米,总质量330千克。

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    2014年10月24日2时,长征3号丙改二型火箭(CZ-3C/G2)在西昌卫星发射中心直接将飞行器送入了近地点高度为209km、远地点高度41.3万千米的地月转移轨道,并且在3天后的10月27日11时30分进入月球引力范围

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    1、10月28日凌晨3时左右经过月球的近月点,开始了返回之旅;

    2、10月28日19时40分离开月球引力影响的希尔球,进入月地转移轨道;

    3、11月1日5时53分,轨道器和返回舱分离,此时飞行器位于南大西洋上空,距离地面5000千米高度,速度大约10.8千米/秒

    4、6时10分,测控中心发出建立载入返回姿态命令,此时返回器位于索马里以东的东印度洋上空,距离地面120千米;

    5、6时12分进入水漂弹道的第一次减速走廊,持续3分钟的黑障,并在6时15分深空控制结束,小飞被弹回太空,此时速度已经下降到第一宇宙速度以下!

    6、6时22分小飞在中国青海上空进入水漂弹道的第二次减速走廊,黑障区大约4分钟

    7、6时32分,在内蒙古四王子旗上空10千米处抛掉伞舱舱盖,十几秒后减速伞弹出带出主伞,6时41分,小飞着陆四王子旗预定着陆点。

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    从水漂弹道的第一次减速开始,到着陆点为止,再入返回走廊全程大约2万千米,它的难点在于升力控制,小了变成弹道返回,大了弹回宇宙空间,或者控制不准确落到了人家家里那就尴尬了!

    嫦娥五号组合体到底什么时候启程?

    根据小飞的时间节点,我们推测下组合体从月球轨道启程的时间,嫦娥五号总任务天数23天,它应该在17日回来,小飞从月球启程到地球大约耗时4天,嫦娥五号轨道器组合体不会低于这个时间。

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    因为小飞的组合体没有入轨月球,它没有逃离月球加速的过程,但差不了多久,因此比照嫦娥五号组合体,应该在11月13日左右启程回家。

    嫦娥五号返回器从哪个方向进入中国?

    尽管有很多轨道可以水漂进入并到达内蒙古四王子旗着陆场,但为降低轨道器和地球相对速度,那么肯定会以地球自转同向的方向进入返回走廊,那么大致是从西向东,由于星下点必须经过内蒙古,那么方向有两个,一个是西北方向,一个是西南方向!

    嫦娥五号到底什么时候回来?它为什么要在月球轨道上呆那么久?

    阿根廷内乌肯深空测控站——阿根廷深空站(CLTC-CONAE-NELQUEN)

    西北方向测控比较麻烦,需要在北大西洋甚至北美洲上空测控并注入再入姿态指令,而中国在阿根廷境内建设有内乌肯深空测控站,因此此次嫦娥五号的再入必定和小飞一致,从南大西洋上空进入地球,路线估计和小飞几乎没有差别,这是一条经典的半弹道返回路线,预计未来的再入半弹道都会使用这条走廊,甚至未来的载人登月和载人火星登陆返回!

    最后预祝嫦娥五号返回器顺利!

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