侠客岛:年底,中国将再次进军太空

发布日期:2020年9月24日 18:08 星期四

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在最近的2020中国航天会议上,中国登月探索项目副总设计师于登云表示,预计Chang娥五号将于今年年底发射升空,以实现软着陆和月球样品返回。 。 据报道,月球土壤采样将达到1000克以上。

1978年5月20日中午,美国副总统的专机顺利降落在北京机场。 下飞机的人是布热津斯基,当时是美国总统卡特的国家安全事务助理。

他此次访问的目的仅仅是一个:恢复尼克松下台后陷入僵局的中美关系,并尽快推动中美建交。 为了表达他的诚意,布热津斯基带着特别礼物

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)

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)

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)

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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走出“摇篮”

近年来,世界迎来了新一轮的探月热潮:

2019年7月,美国宇航局宣布了“阿耳emi弥斯计划”,提议在2024年之前再次实现载人登陆,并最终在月球表面建立长期生存基地; 2020年7月,俄罗斯航天局提议于2021年开始探索。每月计划是从2027年至2028年向月球发射载人航天器; 欧洲航天局还启动了“月球开采”计划。

为什么国家会加紧对月球的探索? 原因很简单-月亮是丰富的“地雷”和理想的“空间供应站”。

早期的Chang娥项目证明,月球土壤中有超过120万吨的氦3储量。 氦3是可控核聚变发电的理想“燃料”。 人们对寄希望于解决地球能源危机和环境问题的可控核聚变寄予厚望。 根据欧阳自元的估算,中国仅8吨氦3和全世界100吨氦3就能满足人们全年的能源需求。

更重要的是,如果月球上有足够量的“水冰”(在低温下凝固的水或融化水),则意味着火箭燃料的来源,氧气和饮用水的制备以及长期的 长期基地等可能在月球上成为现实。 月亮将成为人类进入恒星海洋的巨大“空间供应站”。

这正是中国的探月工程将要做的。 于登云透露,Chang娥六号计划返回月球南极进行采样。 e娥七号计划进行月球南极资源勘探; 娥八号计划进行月球表面关键技术实验...

尽管没有人能说出今天的月球探索和发展能给我们带来多少具体的好处,但月球探索项目却比我想的要成功得多。

正如“航空航天先驱”和苏联科学家齐奥尔科夫斯基所说:“地球是人类的摇篮,但人类不能永远留在摇篮中。” 走出摇篮,探索未知,了解世界是人类的内在本能。 ; 闭上眼睛,自大地听,最终将停滞不前。

600年前,中国人错过了大海。 今天,我们不会再错过空间。

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