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長征5號返回都有什麼技術

發布時間:2022-10-25 08:44:16

『壹』 嫦娥5號勝利發射:7項第一,復雜得讓人眼花繚亂!意義非比尋常

24日凌晨,中國嫦娥5號月球探測器,由長征5號火箭發射升空,飛向月球!

嫦娥5號一舉創造了多項中國第一,非常值得我們的高度關注!

24日凌晨4時30分,長征5號運載火箭從中國文昌航天發射場,將嫦娥5號月球探測器成功發射至地月轉移軌道,這啟動了中國第一次地外天體采樣返回的探測行動。

一、中國第一次地外天體采樣返回任務

這次發射,代表著中國探測月球的工作,從繞月、落月,進入了采樣返回的第三階段,而這是中國月球探測三步走發展規劃中的最後一步。嫦娥一號實現了繞月探測,嫦娥三號任務實現了著陸探測,嫦娥5號將實現從月球表面採集土壤、岩石樣本,送回地球,標志著中國航天人勝利完成探月工程「三步走」的任務。

嫦娥5號的著陸器會在月面工作2天,通過機械臂和鑽機兩種方式獲得樣本,預計總重約為2公斤。

假如嫦娥5號全面成功,中國將成為美蘇之後第三個採集月球樣本的國家。

二、中國重量第一的航天探測器

嫦娥5號是中國 歷史 上重量最大的航天探測器,有著復雜的四部分組合設計。

這分別是上升器、著陸器、返回器、軌道器,全部串聯為一體。

上升器負責將收集的樣品,從月球表面上送回月球軌道。著陸器攜帶上升期器,在月球表面著陸。返回器負責把收集的月球樣本,穿越地球大氣層,最終安全著陸在地面。軌道器主要承擔在各個階段的飛行功能。

因此,嫦娥5號重量超越了過去相對簡單的月球探測器。

三、中國第一復雜、難度最大的航天任務

嫦娥5號任務是我國復雜程度第一、風險最大的天體無人探測任務。嫦娥1號與嫦娥2號實際上只是衛星,嫦娥3號與嫦娥4號只有一個著陸器與一個軌道飛行器。5號總重量8200公斤,創造了中國航天探測器之最。在結構上,嫦娥5號月球探測器也復雜得多,涉及多次分解、重新對接、變軌、加減速、大氣層再入返回等操作。

嫦娥5號的整個任務過程,被劃分為多達11個階段,可謂令人眼花繚亂。它需要兩次發射,由長征5號從地面發射,此後上升器要從與月面發射。兩次著陸,著陸器在月面著陸,返回器在地球著陸。兩次封裝,在月面和月球軌道各封裝一次。

而且有一次在月球軌道的交會對接,上升器對接返回器、軌道器,交接樣本。

上述環節都有著很大的技術挑戰,例如上升器從月球起飛時,沒有預先准備的發射設備和環境控制能力,完全依靠航天器自身能力自主完成,而且必須考慮月球軌道交會對接的需求,難度很大。在38 萬公里外的月球和軌道上,由於無線電信號延遲的關系,要求無人探測器高度自主。

專家們指出,這一極度復雜的任務全過程,最值得關注的是以往很少涉及的月面采樣、月面發射、月球軌道交會對接、高速再入返回地球,它們都是新穎而關鍵的技術環節。預計任務全程達23天,期間要克服的困難非常多。

因此,嫦娥5號還是我國未來的月球探測工作的新起點,對未來進行載人登月以及深空探測,積累必不可少的技術、人力和硬體基礎,是中國航天大突破的重要一步。

四、中國、全世界第一次月球軌道無人交會對接

過往,美蘇返回的月球探測飛行器要麼進行有人控制的月球軌道對接,要麼採用無人探測器整體返回方式。這次嫦娥5號在月球軌道將會進行的無人交會對接,是人類航天史上的第一次。

專家介紹,這一無人交會對接,要求精度很高,相對位置誤差必須低於5厘米。上升器與軌道器、返回器相比重量差異很大,幾乎差5倍,這要求對接速度必須很低,否則輕的一方很容易被撞離軌道。這對各個飛行器的控制能力提出了更高要求。

五、中國第一次回收以宇宙第二速度飛行的航天器

嫦娥5號的返回器再入返回地球大氣層,也有著極高的技術含量。

返回器必須以約為每秒11 公里的第二宇宙速度,飛返地球。這比地球軌道上返回的航天器快30%左右。一旦有少許偏差,返回器要麼掠過地球、飛向茫茫空,要麼過快的撞向地球。

中國航天人設計了半彈道跳躍式再入返回的返回方案,這又被稱為「太空打水漂」。返回器先以高速進入大氣層,在大氣層邊緣打一個水漂,短暫脫離大氣層,藉此減速到第一宇宙速度,約每秒8公里。隨後返回器再次進入大氣層,藉助大氣摩擦減速,克服期間產生的高熱,再通過降落傘減速,返回到我國的四子王旗著陸場。

六,中國科研意義第一的地外天體探測任務

從月球獲取樣本,意義重大。嫦娥5號月球探測器將在月球正面風暴洋西北部進行采樣。這一地區,還沒有人類探測器到訪過,因此有很高的考察價值。

美國和蘇聯探測器已經證實,月球火山活動在35億年前達到頂峰,隨後減弱,最終停止,但是如果嫦娥5號採回的樣本,能夠證實最近10億至20億年,月球仍在產生火山熔岩,這將改寫人類對月球 歷史 的認知。

最後,長征5號運載火箭也是這一任務的重大亮點。負責嫦娥5號發射任務的長征5號遙五運載火箭,已經完成了自身的第二次應用性發射任務,走向成熟期。長征5號長56.97米,重867噸,是中國唯一一種能夠把8噸的航天器送入地月轉移軌道的火箭。

小節

可以看到,嫦娥5號創下了一系列的中國第一,拉開了我國未來一系列月球探測、深空探測任務的序幕,意義非比尋常!

『貳』 長征五號返回是如何返航的

航天器返回地球的時候並不是垂直進入大氣層,而是以一定的角度再入大氣,而且由於高空氣體稀薄飛船在重力作用下加速很快,降落傘的繩索難以承擔那麼大的沖擊力反而不安全。

航天器本身是繞地球運行的,飛行角度可以看成是和地球表面平行的,航天器返回地球的時候經過制動減速無力維持繞地運行高度開始降落,但是這個時候飛船依然會一邊降落速度一遍繞地運行,邊繞邊降速,隨後飛船與大氣層接觸,如果直接打開降落傘則會導致飛船再入角變大,雖然高空大氣稀薄,降落傘那麼大的面積還是會增加減速效果。

載人航天是榮耀伴隨著苦難的,火箭上升階段和返回階段是最危險的,所以上升階段搞了逃逸塔,一旦火箭異常就將整個載人艙彈出帶著宇航員逃生,返回的時候這些東西可都沒有了,只能靠艙體的特殊塗料抵抗高溫,靠降落傘在最後關頭減速,重要的是返回程序設計,最終目的是保證宇航員安全無損地回到地球。

『叄』 2022年將實施6次飛行任務,我國航天技術都有了哪些突破

在2022年,可以說是我國的航天大年,說到技術突破,首當其沖的就是長征五號運載火箭,空間站的建設,對月球、火星的探測。

今年來我們加強了對月球和火星的探測,在月球方面我們成功進行月球土壤的取樣並且返回,成為了除美國之外第二個進行取樣的國家,並且美國已經很多年沒有這個能力了,火星探測方面我們也成功發射了天問號火星探測車,羲和號衛星。

『肆』 為何嫦娥五號選擇「太空打水漂」的返回方案

「太空打水漂」是指嫦娥五號的返回器會先以高速進入地球大氣層,然後藉助大氣層提供升力跳起來,之後再重新進入到地球大氣層,返回地面,專業術語叫做:高速再入軌道技術。

之所以選擇這種返回方案是為了讓返回器減速。太空中沒有大氣層,返回器在返回時速度極快,以至於在進入大氣層時的速度接近第二宇宙速度(11.2km/s),超高速會使返回器與空氣發生劇烈摩擦,可能會導致燃燒殆盡。

「打水漂」則會讓返回器高速進入大氣層時,削減速度,使返回器的速度降低到第一宇宙速度(7.9km/s)。

盡管如此,返回器依然會與空氣發生劇烈摩擦,其表面溫度最高可達2000多攝氏度,如果高溫傳入到返回器內部,將會對嫦娥五號挖掘的月球岩石和土壤產生不利影響。

嫦娥五號返回器示意圖

為此我國對返回器進行了精心設計——側面設有一個洞,洞裡面有推力器,返回器在大氣層飛行時,不僅受到阻力,也會有些許升力,憑借著這種方式,返回器才得以成功實現半彈道跳躍方式返回。

希望能夠幫到您,望採納。

『伍』 長征五號是干什麼的

長征五號是一種新型大推力運載火箭,屬於大型低溫液體捆綁式運載火箭。

長征五號運載火箭是按照「高可靠、低成本、無毒無污染、適應性強、安全性好」的原則和模塊化思想研製的新一代大型運載火箭,也是中國新一代運載火箭中芯級直徑為5米的火箭系列。

長征五號為捆綁四個助推器的兩級半構型火箭,採用無毒無污染推進劑,火箭全箭總長56.97米,起飛質量約869噸,具備近地軌道25噸、地球同步轉移軌道14噸的運載能力,可以完成近地軌道衛星、地球同步轉移軌道衛星、太陽同步軌道衛星、空間站、月球探測器和火星探測器等各類航天器的發射任務。

長征五號理論上有32噸的近地軌道運載能力,但不用於發射該軌道衛星。

中國未來天宮空間站、北斗導航系統的建設,探月三期工程及其它深空探測的實施都將使用該火箭系列。

長征五號運載火箭

『陸』 長征五號的布局結構是什麼樣的

長征五號系列運載火箭分為六種構型,用字母A-F表示,分別對應其下屬的六款火箭。其中構型A、B、C為帶助推器的一級火箭結構(即「一級半」),主要用於發射近地軌道航天器;構型D、E、F為帶助推器的二級火箭結構(即「二級半」),主要用於發射高軌道航天器。其中構型D為基本型。

長征五號衛星整流罩是中國直徑最大、質量最大的整流罩,直徑5.2米,長度根據不同的下屬型號而有所不同(詳見「系列型號」一節)。

該整流罩首次採用了馮·卡門外形泡沫夾層結構和橫向線性分離裝置等新技術。

整流罩將與有效載荷一起垂直整體運輸、吊裝。

預祝長征五號衛星發射成功。

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