“嫦五”奔月与“姐姐们”有何不同？

接连两脚的太空“刹车”，再次让嫦娥五号进入公众视线。

北京时间11月29日20时23分，嫦娥五号探测器在近月点再次“刹车”，飞行轨道从椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道。此前一天，即北京时间11月28日20时58分，嫦娥五号探测器完成了第一次近月“刹车”制动，进入环月轨道。

嫦娥五号探测器副总指挥张玉花告诉记者，近月制动是月球探测器飞行过程中关键的轨道控制之一。高速飞行的探测器在靠近月球时实施“刹车”制动，目的是使其相对速度低于月球逃逸速度，从而被月球引力捕获。

11月24日4时30分，嫦娥五号顺利发射升空，当晚即实施第一次中途轨道修正，于11月25日完成第二次轨道修正。

北京航天飞行控制中心专家说，此前我国已实现月球正面和背面软着陆和巡视探测，对于着陆月面积累了比较丰富的经验，但嫦娥五号的奔月之路，相比“姐姐们”却有许多新变化。

像糖葫芦一样飞行

按照飞控专家的说法，嫦娥五号的任务目标是月球正面软着陆并采集月壤返回地球，因此它的构成与嫦娥三号、嫦娥四号有很大不同，由“三姐”“四姐”的着陆器、巡视器的组合，变为轨道器、返回器、着陆器、上升器四器串联的构型，犹如一串糖葫芦。随之而来的，是飞行控制工作的诸多挑战。

北京航天飞行控制中心专家介绍，飞行器数量增多和频繁的姿态变化，导致轨道器、返回器、上升器、着陆器之间的遥测和数据传输模式明显增加。同时，探测器的飞行模式存在四器组合体、着陆器上升器组合体等形态，任务全程要经历多种飞行姿态和数十次姿态调整，都需要精心设计飞控指令计划、测控网工作计划等。

北京航天飞行控制中心专家说，要想精准操控好这“一串”飞行器目标，在任务准备实施过程中，需生成会签大量控制计划及注入数据。

首次使用3000牛发动机进行近月捕获控制

嫦娥五号最下端是轨道器，使用的是由中国航天科技集团六院为其量身打造的新型3000牛发动机。当嫦娥五号靠近月球时，我国将首次使用3000牛发动机进行近月捕获控制。

北京航天飞行控制中心专家说，为此，在11月24日进行的首次中途修正中，该中心在修正轨道的同时，还兼顾实施了3000牛发动机的点火试喷。

这一构型为后续飞控任务增加了难度。在嫦娥三号、四号任务中，使用7500牛发动机落向月球之前，飞控团队已在轨道修正中对该发动机进行过试喷，掌握了发动机的状态。而在嫦娥五号任务中，着陆器上的7500牛发动机在中途修正和近月制动中均未使用过。

“飞控团队对其运行状况无法直接判断，将面临更高的应急处置要求。”北京航天飞行控制中心专家说。

关键“刹车”确保被月球捕获

地月转移轨道就像一条从地球通往月球的高速路，而火箭与探测器的分离点就是入口。经过一段时间飞行，嫦娥五号探测器将到达月球时要从出口驶离高速，这时要将速度降下来，才能到达环月轨道。

张玉花说，靠近月球时，嫦娥五号要减速被月球引力捕获。当到达靠近月球轨道的近地点时，要点火，进入环月轨道。近月制动的这一脚“刹车”，在嫦娥一号的任务中就已掌握。不同的是，这一次的近月制动对于精度要求更高。

张玉花说，此次嫦娥五号探测器重达8吨，使用的却是3000牛的发动机进行近月制动。为了解决重量变大但推力较小的问题，嫦娥五号任务选择通过两次近月制动，完成月球捕获。

国家航天局探月与航天工程中心副主任、探月工程三期副总设计师、嫦娥五号任务新闻发言人裴照宇说，嫦娥五号从中国文昌航天发射场出发后，还将经地月和环月飞行、在月面选定区域着陆等11个飞行阶段，经过20余天的在轨飞行，最终完成“挖土”工作并返回地球。

来源：中国青年报

吉林日报全媒体 编辑：赵树凯