简版缩编本第八章盼嫦娥五号望未来嫦娥.docx

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1、（简版缩编本）第八章盼嫦娥五号望未来嫦娥一、盼嫦娥五号前期探好路：（一）敢问路在何方嫦娥5T试飞（二）太空跳跃式返回舞娣”探路器成功1揭秘嫦娥5T解析飞试功能（1）飞试记略（2）探路历程* 返回器成功*“太空跳跃式是为减速度* 舞娣探路器跳跃式返回* 服务舱在哪里？2.自主创新创造突破技术难关（1）试飞任务8天全程6个阶段（2）面临返回挑战艰巨后期盼待发：（三）嫦娥五号待发盼到跨年消息1.消息之（2019.3.3）2.消息之二（2019.7.5）3.消息之三（2019.12.27）4.消息之四（2020.1）二、望未来嫦娥（一）回顾与展望（二）望未来嫦娥三、与法国合作【以上为章目录，以下为正文

2、】第八章盼嫦娥五号望未来嫦娥一、盼嫦娥五号前期探好路：（一）敢问路在何方嫦娥5T试飞人们盼望的嫦娥五号，其任务是中国探月工程三步走中的第三步回的阶段，承担着首次月球采样及返回地球的重要使命。以前的绕落”解决了去，现在需要既解决去月球，还要解决返回地球，全程从地月到月地，特别是返回器返回时将以第二宇宙速度怎么突破地球大气层烧蚀等问题，风险摆在面前,敢问路在何方？其实，我国探月工作者己作答案，早在2013年嫦娥三号落月”成功之后，不久就开始并实施了三期工程，即第三步返回”的首次试飞验证工作。首次试飞器的名字叫“嫦娥5T1”。说白了，嫦娥5T1可谓是嫦娥五号的探路先锋”，绰号“舞娣”，其涵有较长的功

3、能学名称：再入返回飞行试验器”（本文简称“探路飞试器），旨在试验验证“回家的路工其身手不凡，己为嫦娥五号探好了路。（二）太空跳跃式”返回舞娣探路器成功1 .揭密嫦娥5T解析飞试功能（1）飞试记略前往:发射升空，绕月成功2014年10月24日02时00分，西昌卫星发射中心，长征三号丙改进二型运载火箭发射嫦娥5T1升空。（入近地点209公里，远地点41.3万公里，地月转移轨道。详阅见后文）返回：再入返回，成功着地2014年11月1日06时42分在中国内蒙古四子王旗预定区内着陆。意义:嫦娥5T1飞试成功，使中国成为继苏联的探测器5号、美国的阿波罗8号之后，第三个成功实施从月球轨道重返地球回地面的航天

4、器国家。（2）探路历程返回器首验成功该飞试器由返回器（有时亦称舱）、服务舱（有时亦称器）两部分组成，服务舱以嫦娥二号平台为基础改造而成，返回器为神舟飞船的缩小版。2014年10月24日升空后的飞试器，于10月27日飞抵月球引力场，开始月球近傍转向飞行，28日晚完成月球近傍转向飞行，进入月地转移轨道。30日再次成功实施1次轨道修正后，重返地球。返回器于2014年11月1口返回地球，安全着陆。验证了回的成功路。“太空跳跃式是为减速度为了减速度，飞行试验器预设太空跳跃模式，这是嫦娥系列发射任务中的首次由月球“回家，关键就在“回字上。中国探月工程副总设计师于登云介绍：这次返回技术验证，内容主要是高速返

5、回再入的控制，以及此种情况下的气动力、气动热等及高速、高温难点，需要相当复杂的控制系统。气动力、气动热是返回器的关键问题之一，即便是神舟飞船7.9公里/秒的第一宇宙速度，在大气摩擦产生巨热能可能把舱体烧坏，更何况在11.2公里/秒的高速下。因此必须做好返回舱的热防护设计。轨道舱（器）和返回器（舱）自动分离时，返回舱的速度应该下降到小于第二宇宙速度（11.2公里/秒）。如果调整失败，返回器与地球擦肩而过成为人造卫星，返回时减速、确保落点精度，要采取控制方法，这些以前未做过也需要验证。跳跃式弹起就是为了减速。“这是一种通俗的说法”于登云称，采用跳跃式再入”可以拉长再入距离，达到减速目的。同时，飞试

6、器要用弹道式返回，有利于控制，使落点精确。“舞娣探路器跳跃式返回2014年11月1日凌晨5时许，北京航天飞控中心通过地面控制站向再入返回飞行试验器（嫦娥5T1）注入导航参数，5时53分飞试器的服务舱与返回器在距地面高度5000公里处正常分离；6时31分，返回器以接近第二宇宙速度进入大气层、实施初次气动减速；下降至预定高度后一跃而起跳出大气层，达到跳出最高点后开始逐渐下降，再次进入大气层，实施两次气动减速，一气呵成，完成了被称为打水漂”的跳跃式再入返回:降至距地面约10公里高度时返回器降落伞顺利开伞，在预定区域顺利着陆，担任搜索回收任务的搜索分队，及时发现目标，迅速达到返回器着陆现场，实施回收。

7、从而嫦娥5T1飞行试验器的成功返航，己为嫦娥五号的正式出发事先实行了探路。中国有句老话叫做有预则立。敢于首尝“螃蟹的我国航天人通过预先实践验证，很好地回答了“月地往返航天器”顺利安全“返回”地球预定区域的重大问题。服务舱在哪里？2014年11月1日5时53分，飞试器的服务舱与返回器在距地高度5千公里处正常分离：其一，返回器如上文所述已完成“再入返回飞行”回到地球；其二，服务舱仍在太空，拓展着任务，继续开展了工作。-2015年1月11日凌晨3时，在北京飞控中心精心操控下，服务舱成功实施近月制动，进入近月点约200公里、远月点约5300公里、飞行周期约8小时的椭圆环月轨道，持续为嫦娥五号任务开展在

8、轨验证试验。2015年1月当时，服务舱能源平衡、状态良好，地面测控捕获及时，跟踪稳定，飞控和数据接收正常，后续各项拓展试验工作顺利有序展开。近月制动的目的，是在服务舱从地月拉格朗日L2点（简称地月L2点）转移到近月点时，降低奔月速度，实现环月飞行。控制服务舱最终进入目标环月轨道。因所需制动量非常大，需要分三次完成。首次制动是最关键的，必须在其飞越近月点时精准刹车，一旦错过时机，服务舱就会飞离月球。经北京中心后实施两次近月制动,使服务舱最终进入高度约200公里、周期约127分钟的目标环月轨道。此后，服务舱开展在轨试验，为嫦娥五号任务的关键飞控技术进行先期试验验证。2.自主创新创造突破技术难关嫦娥

9、5T1接过“嫦娥三号接力棒”，意味着探月工程进入三期任务，首要的关键是再入返回飞行试验验证”。验证结果表明：能够让飞试器于2014年10月24日成功奔月；让返回器于2014年11月1日成功返回；让服务舱仍就回到月轨工作。也能做到舱器各司其职，两个部分密切配合，能分能合，灵活自如。有的报道把她称为星，似乎太狭义了，其实，应该把她称为无人自动飞船才对。她开启了我国探月新的征程。体现了我国自主创新创造、突破难关而获得的科技成就。中国航天科技集团五院嫦娥五号总指挥、总师顾问叶培建院士给嫦娥5T1取名为“舞娣。舞娣与此前出阁的三位嫦娥姑娘一样，也备受娘家人”的喜爱。舞娣由服务舱和返回器两部分组成。其中服

10、务舱重达2000多公斤，以嫦娥二号卫星平台为基础作适应性改进设计，立体结构是规则立方体，外部装有太阳翼、天线、推进器、照相机、敏感器等；返回器重300多公斤，继承了神舟飞船返回舱的外形，大小却只有其八分之一左右。它与探月工程三期正式任务中返回器的状态基本一致，全部电子设备都装在内部。航天科技集团五院嫦娥5T飞行试验器总指挥、总师杨孟飞介绍，“舞娣”有结构、热控、制导导航与控制等11个分系统。与神舟飞船相比，舞娣”身形较小，却威风凛凛。她的服务舱被金色多层材料包裹，返回舱（器）呈银色，加之科研人员为她量身定制的各类钢筋铁骨，把她装扮成了身披白衣金甲的女汉子二（1）试飞任务8天全程6个阶段探月三期

11、目标任务，其中，月地返回、半弹道跳跃式高速再入返回、返回器气动外形设计、返回器防热设计、半弹道跳跃式再入制导导航与控制、轻小型化、回收着陆等技术难点，需要突破，是决定任务成败的关键。为验证这些无法在地面模拟试验的技术，“舞娣”成为了开路先锋、探路先驱。中国探月工程副总指挥、国防科工局探月与航天工程中心主任刘继忠介绍,“舞娣”这次出征共约8天，要经历：起飞入轨一一地月转移一一近月转向一月地转移一一返回再入一一着陆回收合计6个阶段。航天科技集团五院飞行试验器系统副总设计师张伍说，服务舱将陪同返回器一起飞向月球，围着月球绕半圈，这一过程中，由服务舱给返回器供电，并负责对其测控；回程途中，会把返回器“

12、送”到再入走廊入口后，服务舱将与之分离，返回器自己建立独立工作状态、飞回地球。(2)面临返回挑战艰巨深空探测从无康庄大道。杨孟飞说，“舞娣此行困难重重，尤其在返回时将面临艰巨的挑战。她回地球时速度将达到大约每秒11.2公里，与大气摩擦产生的热量会严重威胁她的安全。探月工程三期副总设计师郝希凡说，这次任务是我国首次采用半弹道跳跃式的返回方式，返回器进入大气层后将受控跃起，经过滑行，再次进入大气层并飞向着落区。但这种方式对控制精度提出了极高要求，返回器如果“跳”得过高会偏离落区；跳不起来则可能直接坠入大气层被烧毁。然而，距地面6090公里的高层大气变化无穷，受到黑天、白天、太阳风、地磁场等多种因素

13、影响，大气变化误差很大，需要制导导航与控制系统具备很大包容性。张伍说，返回器和大气相互作用复杂，跳跃时外形会有多大变化，进入大气后会烧蚀(Shi)到什么程度，这要在气动、热防护设计上有准确的分析计算。此外，在太空飞行时，电子设备需要高效散热，返回时又要防止热量进入，这种矛盾要在热传导设计上解决。总之，如杨孟飞所表示那样：科技人员巧妙设计了舞娣”较小的外形和强健的体魄，在新产品、新技术、新工艺上卯足了功夫，还给她装备了更轻、耐热性更强的霓虹羽衣”，力求为其保驾护航。嫦娥5T作为预先试验验证，终于实践成功。从而为嫦娥五号正式任务探好了“回家的路、嫦娥5号T1”试验器发回的地月合影嫦娥5号Tl试验器

14、发回的地球图像平安着陆的“嫦娥5号Tl”返回舱2014.11.1“嫦娥5号Tl返回舱回家后期盼待发：(三)嫦娥五号待发盼到跨年消息1.消息之一(2019.3.3)2019年3月3日，全国政协十三届二次会议开幕前，众多媒体记者采访期间，中国探月工程总设计师吴伟仁介绍说：“嫦娥五号不会再带新的月球车上去。他表示，嫦娥五号主要任务是去月球取样，并把样品拿回来。也就是完成探月工程“绕月-落月-返回三步曲中最为艰巨的返回”任务。嫦娥三号落月”地点位于虹湾地区，而嫦娥五号则准备在风暴洋附近。两者相距非常远，不会产生交叉。吴表示，探月工程是一项长远的计划，需要绝对的科学性，不会像美苏太空竞赛时期那样缺乏理性

15、。而2020年之前应该不会实施载人登月计划。2.消息之二(2019.7.5)欧阳自远介绍嫦五任务全程2019年7月5日软件定义卫星高峰论坛上，中国科学院院士欧阳自远介绍了嫦娥五号任务的全过程和关犍节点(配图：欧阳自远在论坛讲台上)这是2019年7月5日高峰论坛上欧阳自远关于嫦娥五号采月过程的讲解嫦娥五号这次奔月很独立：自己着陆、采样、对接同事12项核心技术全部突破：地球距月球平均距离为38.44万公里，要降落、取样，还要回来，艰难程度远超三藏取真经。“会有一大堆的技术难题，目前全部突破了。”欧阳自远说，嫦娥五号一定能够安全返回。他介绍，嫦娥五号目前实现突破的核心技术包括：运载发射、地月转移、近月制动、环月飞行、月面下降、月面采样、月面上升、交会对接、环月等待、月地转移、轨道分离、再入回收共12个部分。欧阳自远指出，嫦娥五号将实现4个重大首次的突破，即首次在月球表面自动采样；首次从月面起飞；首次在38万公里外的月球轨道上进入无人交会对接；首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球。（插图，月球上起飞）去程：在哪起飞？在哪着陆？整体载荷8.2吨，会采用新运载火箭，在海南文昌发射中心发射。”欧阳自远说，8.2吨是比较重的载荷,担任