[砥礪奮進的五年·超級家族]超級探測器「嫦娥五號」

2017/06/09

央廣網北京6月9日消息(記者張棉棉)據之聲《新聞縱橫》報道,今天(9日),「超級家族」派來和大家對話的是超級探測器「嫦娥五號」。大家應該還記得,嫦娥一號和二號完成了「繞月」,嫦娥三號完成了「落月」,而嫦娥五號將在今年年底飛向月球,完成月面取樣返回任務。這是探月工程「三步走」的最後一步,如果這次任務成功了,將成為全球第三個自主掌握月球探測返回技術的國家。那麼,嫦娥五號計劃怎樣為我們捧回月球土壤呢?任務成功后,接下來又是否會有人去登月?

從前,地上的嫦娥羨慕月宮裡的生活,就吞服了長生不老葯飛到了那裡,在那裡還有一隻白兔拿著玉杵,正在搗葯。

嫦娥五號:這是傳說,真實的故事,還是由我——嫦娥五號講給你聽:月亮上其實特別冷,最低能到零下183攝氏度。俗話說,天上一天等於地下一年,由於自轉周期不同,在月亮上,一個月夜等於地球上的14個日夜。那裡沒有月宮,但是,真的有「嫦娥」和「玉兔」!2013年底,我的三姐——嫦娥三號帶著造的第一台月球車」玉兔號」抵達了月球,她們的任務完成後,就永遠留在了那裡。不過,今年11月左右我將在咱們國家目前推力最大的長征五號運載火箭護送下,從文昌航天發射場啟程去月亮上找他們。

記者:我記得去年2月採訪嫦娥三號時,她是最後一次蘇醒,當時,她已經在遙遠的月球超期服役了14個月,現在她們終於能見到家鄉的親人了!

嫦娥五號:相比三姐,我更豐滿一些,體重是她的兩倍還多一點,現在流行大號姑娘。我不僅能「到月球」,還能「回地球」,不胖點,沒有能量,我怎麼回得來?

嫦娥五號著陸地點(紅圈處):呂姆克山脈(喻菲攝)

記者:嫦娥五號,你看起來確實不太一樣,軌道器、上升器、著陸器和返回器都串在一起,像一串「葫蘆」,真是「凹凸有致」!

嫦娥五號:你不懂,這叫健美。探月工程三期總設計師胡浩說,我的每一部分就像變形金剛一樣,是組合在一起的,它們是搭配發揮作用的。「從發射到月球軌道,這四個器是在一起的。但到月球軌道之後,一方面要進入月球軌道,另外一方面要進行分離。使著陸的這兩部分著陸在月球上,軌道器和返回器還停留在月球軌道上。這時候出現了兩兩器組合的情況。到月球之後,著陸器和上升器又各自有工作,著陸器主要是月球環境的探測和月球月壤的採集,以及將月壤轉移到返回器中。完成這些任務后,上升器要進行上升,點火上升,離開月球表面進入月球軌道,和停留在月球軌道上的軌道器和返回器進行對接,將樣品轉移到返回器中,再分離。這時,軌道器帶著返回器從月球軌道返回地球。在進入地球附近的時候,軌道器和返回器要再次分離,返回器返回地球。」

嫦娥五號:除了看三姐,這次我最重要的使命是把月球土壤帶回來。我會落到位於月球正面西北部的呂姆克山脈附近。在那裡,我有兩套系統來幫我獲取大約兩公斤的月球樣品:一套是要在月球上進行鑽取,獲得月球深層次的樣品;另外一套是抓取月球表面上的樣品,這部分月球表面的土壤是我主要帶回來給你們看的,分量大約是從月球內部取壤的3倍。我在月球上取壤的時候就像大家在街頭玩的夾娃娃遊戲。

嫦娥五號:胡浩總設計師說,「表取」要用機械臂,但有一定範圍,因為畢竟機械臂的長度有限。爪子要張開,它在軌道器上,爪子張開抓住,需要控制的精度很高,一大堆要求,好多系統要提供支撐,包括測控,自己看,眼睛得好使,要不然誤差大就抓不住了。

記者:組合體要在38萬公裡外的月球軌道上第一次實現交會對接,這和天宮二號和神舟十一號的交會對接有什麼不同?

嫦娥五號:基本原理是相同的,但是,神舟十一號里有航天員,他可以在返回艙中來回移動,而我這次去是自己去,沒有航天員在身邊。怎麼辦呢?

記者:總不能求助玉兔號吧?

嫦娥五號:它可以給我精神上的支持。其實,航天科技集團公司總工程師、探月工程三期副總設計師孫為剛已經給我設計了一套機構,可以讓取回的物品自動轉移到返回器中,並且還會把我的返回器自動封死,不會在返回的過程中,漏掉一分一毫。「這在我們國內是個突破,包括樣品的轉移過程,從一個航天器轉移到另外一個航天器中必須要安全、可靠,並且不能卡死。卡死以後,我們連分都分不開了。轉移完了以後還要封裝,把艙門關死。」

嫦娥五號:不過,我覺得這些都不是這次任務中最難的地方,高速返回才是最關鍵的,我要按照每秒十多公里的第二宇宙速度高速再回到大氣層。國家航天局探月與航天工程中心主任劉繼忠曾經對我說,擔心我速度太快萬一剎不住,有生命危險,所以科學家們設計讓我呈跳躍式著陸。「我們專門設計了特殊的這種返回軌跡。就像小時候打水漂,目的就是進一步減速,通過減速保證整個產品返回的順利。」

記者:嫦娥五號,真希望下一次你再啟程的時候,可以有宇航員陪在你身邊,然後就像美國阿波羅號上的尼爾·阿姆斯特朗一樣,也在月球上留下一個鞋印。

嫦娥五號:這回算你說對了。孫為剛老師告訴我,在我設計之初,他們就努力通過整個工程,為載人登月和探索火星來進行技術驗證和考核。「載人登月是我們心中早有的計劃,在探月工程中考核技術,我們也專門就載人登月進行了多次的研討和論證。」

記者:如果所有的探月技術已經得到了驗證,是不是就不用人再到月球上去了?現在,很多國家不都已經暫停探月的腳步了嗎?

嫦娥五號:當然不是,現在我們只是驗證了探索月球正面,我的另一個姐姐——嫦娥四號會在明年去探索月球背面。她要實現發射中繼星和發射月球背面著陸器、巡視器兩項任務,這些都是世界上的「首次」,也讓很多外國研究機構都羨慕不已。美國新任總統川普就對登月工程非常感興趣,但和半個世紀前不同的是,這次川普打算和私營領域合作。他們已經開始動作了。至於為什麼一定要讓人來登月。孫為剛老師說,「如果問,我們人為什麼要登喜馬拉雅山?我們可以用直升飛機把設備送到喜馬拉雅山上,但為什麼有人去呢?他一定是有探索的精神,航天人就代表人類探索太空的決心。」

聽完嫦娥五號與記者的對話,你還有問題想問設計師嗎?我們在網路上開設了「超級設計師在線問答」的互動欄目。今天上午九點到十點,嫦娥五號設計師之一、航天科工集團公司二院二部某型號副總設計師、研究員楊宇光將會在線解答更多關於超級探測器的網友提問。

只要你關注微信公號「有下文」,進入公眾號在底部對話框回復「超級」,就有機會進入提問微信群,與設計師零距離接觸!未來還會有更多「超級家族」的設計師進入這個群,你的問題將得到他們的解答。其他聽眾和網友還可以通過廣播客戶端收聽「超級設計師在線問答」的音頻直播。

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