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月地转移轨道修正是什么?为什么月地转移轨道修正

2020-12-15 09:48:30  来源:人民网-人民日报

记者从国家航天局获悉,北京时间12月14日11时13分,嫦娥五号轨道器和返回器组合体上两台25N发动机工作约28秒钟,顺利完成第一次月地转移轨道修正。

目前,携带月球样品的嫦娥五号轨道器和返回器组合体各系统状态良好。

回顾:

嫦娥五号成功进入月地转移轨道

新华社12月13日报道,记者从国家航天局获悉,12月13日9时51分,嫦娥五号轨道器和返回器组合体实施第二次月地转移入射,在距月面230公里处成功实施四台150牛发动机点火,约22分钟后,发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断,轨道器和返回器组合体成功进入月地转移轨道。

后续,携带月球样品的嫦娥五号轨道器和返回器组合体将在月地转移过程中进行中途轨道修正,并择机实施轨道器和返回器的分离。

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从正式走上回程路,到成功降落内蒙古四子王旗预定降落点,嫦娥五还面临着三个挑战。

1、轨道精度控制

为了让嫦娥五号准确瞄准地球,不走弯路,地面测控团队需要运用各种手段确保嫦娥五按预定轨道返回。

因为再入地球的走廊非常窄,再入角度只有很小的范围。如果嫦娥五载的再入角度大于或者小于这个角度范围,都很难正常返回。

为了确保再入角度的精准,必须从开始返回时就对嫦娥五进行精准测控,使其按照预先设计的再入轨道行进。

所谓差之毫厘谬以千里,轨道偏差的影响力在这个时候是最明显的。

2、半弹道跳跃式返回

之所以采用这种返回方式,是因为嫦娥五从月球返回后,其返回大气层的速度接近第二宇宙速度,11.2公里/秒,这个速度比神舟飞船的速度快了不少。

开车的朋友有经验,速度越快,在同等刹车条件下,刹车的距离就更长。

半弹道跳跃式返回,就是让嫦娥五进入大气层后,还要经历一段再上升的阶段,用“打水漂”来表示很贴切。

目的就是尽量延长其在大气层中“刹车”的距离,把速度降到理想状态。

3、两次黑障

飞行器高速进入大气后,与大气高速摩擦会让飞行器表面气化,产生包裹飞行器的等离子流场。这东西会屏蔽飞行器与地面的通信,这就是“黑障”现象。

因为嫦娥五计划采取“打水漂”的再入方式,将会有两次再入大气层,需要经历两次“黑障”。

虽然在黑障期通讯中断,有一定的风险。但并不意味着嫦娥五会失控,很多重要指令已预先注入飞行器。飞行器可以按照指令内容自主执行。

总结

所以,嫦娥五号要着陆内蒙古四子王旗,还有不少挑战。

6年前,我们的嫦娥五号飞行试验器,已经做过一次返回测试。

当时试验器也是以接近第二宇宙速度进入大气层,采用的也是打水漂的返回方式。

试验器首先进入大气层,经过跳跃弹起后,再次进入大气层,最终圆满降落在四子王旗。

通过那次试验,我们的航天专家已经掌握了航天器再入返回地球的关键技术。

上图是当年嫦娥五号飞行试验器拍摄的地月合影照,此时的嫦娥五也正在返回的路上。

探月任务已经圆满完成了70%,剩下30%,有了前面这些经验,成功率就大大提高了。

也预祝嫦娥五能顺利降落四子王旗,完成这次探月旅程。

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