今年4月,嫦娥七号探测器已顺利抵达文昌发射场,而到了7月13日,负责将其送入太空的长征五号遥十四运载火箭也安全抵达同一发射场。
如今,嫦娥七号探测器与长征五号火箭齐聚发射场,这无疑标志着嫦娥七号探测器的发射任务正式进入倒计时阶段。
接下来,长征五号遥十四运载火箭将与嫦娥七号探测器携手,共同开展发射场区的总装和测试工作。
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待发射前的各项准备工作就绪,且发射时间窗口来临,嫦娥七号探测器便会腾空而起,朝着月球进发。
那么,嫦娥七号探测器此行肩负着怎样的使命呢?按照既定计划,嫦娥七号探测器将于今年发射升空,目标直指月球南极地区,深入该区域的阴影地带探寻水冰物质,这也是其核心任务之一。
我国的探月工程四期规划丰富,此前已成功实现月球背面采样返回地球的嫦娥六号任务便是其中重要一环,而即将开展的嫦娥七号、嫦娥八号任务同样备受瞩目。
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嫦娥七号探测器将在月球南极地区展开飞越探测,全力寻找水冰。
一旦顺利找到水冰物质,我国极有可能成为全球首个在月球上发现水冰的国家,这一重大突破无疑会让嫦娥七号任务成为全球焦点。
然而,在月球南极寻找水冰物质绝非易事。
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人类探索月球已有数十年历史,但至今仍未找到月球水冰物质的直接证据。
由于月球特殊的环境,水冰物质很可能隐藏在月球南极的永久阴影区域,例如撞击坑或洞穴内,这些区域常年不见阳光。
为了在这些阴影区域找到水冰物质,嫦娥七号探测器将携带一个飞跃器。
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这个飞跃器抵达月球后,能够飞入这些阴影区域或洞穴进行实地勘查,探寻水的踪迹。
实际上,不止我国在积极探寻月球上的水资源,美国国家航空航天局(NASA)以及其他一些国家也在为此努力。
对于人类而言,在月球上找到水具有极其重要的意义。
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随着未来人类计划常驻月球,甚至开发月球资源,对水的需求量将大幅增加。
虽然从技术层面讲,从地球运输水到月球是可行的,但成本高昂,不利于人类在月球大规模开展生活、工作以及资源开发活动。
倘若人类能够在月球上找到水并加以开发利用,就无需从地球大量运输水,这将极大降低成本。
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而且,解决了水的问题,许多其他问题也会迎刃而解。
比如,水通过电解可以产生氧气和氢气,氧气可供航天员呼吸,氢气则可作为飞船、火箭、月球车等设备的燃料。
此外,有了水,航天员或许还能在月球上尝试种植作物或饲养家禽,在一定程度上解决食物来源问题。
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由此可见,寻找月球水资源是人类未来常驻月球、建立月球基地,乃至迈向火星、探索宇宙深处的关键一步。
7月10日,我国成功实施了长征十号乙运载火箭的首次发射任务。
此次任务中,长征十号乙火箭成功将卫星送入预定轨道,随后火箭一子级实现可控回收,精准降落在海上网系回收平台,发射任务取得圆满成功。
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这是我国首次实现运载火箭一子级可控回收,在全球范围内也属首次实现火箭网系回收。
长征十号乙运载火箭全箭长度达63.6米,后续还有拓展至70米的可能,直径为5米,起飞重量约760吨。
在回收状态下,该火箭近地200公里轨道的运载能力为16吨。
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从尺寸上看,长征十号乙运载火箭比长征五号火箭更长,运载能力也颇为可观。
那么,为何不直接选用长征十号乙运载火箭来完成嫦娥七号探测器的发射任务,而是要使用长征五号运载火箭呢? 目前,长征系列火箭均无法直接承担嫦娥七号探测器的发射任务,原因主要有以下几点。
其一,长征十号乙运载火箭刚刚完成首飞,而长征五号火箭此前已多次执行发射任务,包括嫦娥五号、嫦娥六号探测器以及天问一号探测器的发射任务,还承担了众多大型卫星的发射工作,中国空间站的3个舱段也是借助长征五号火箭发射升空的。
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长征五号火箭多次成功执行发射任务,充分验证了其可靠性。
相比之下,长征十号乙运载火箭刚完成首飞,可靠性方面尚未得到充分检验。
其二,运载能力是关键因素。
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嫦娥七号探测器总重量接近8.2吨,它是一个四器一星组合体,包含轨道器、着陆器、巡视器、飞跃探测器以及一颗中继星。
执行探月任务时,嫦娥七号探测器需直接由火箭发射至地月转移轨道,这对火箭上面级的氢氧高空推力要求极高。
长征五号运载火箭的地月转移轨道运力恰好为8.2吨,与嫦娥五号、嫦娥六号、嫦娥七号等月球重型探测器的重量完美匹配,能够直接将这些探测器送入地月转移轨道。
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而长征十号乙运载火箭在可回收状态下,近地轨道运载能力虽不小于16吨,但官方并未公布其地月转移轨道的运载能力。
不过,鉴于长征五号近地轨道运载能力超过20吨,能轻松将20多吨的天和号核心舱、问天实验舱、梦天实验舱送入近地轨道,长征十号乙运载火箭在这方面可能存在差距。
若使用长征十号乙运载火箭执行探月任务,其运载能力可能无法达到8.2吨,难以将嫦娥七号探测器送上月球。
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其三,火箭任务的定位不同。
长征五号运载火箭的主要任务之一便是发射嫦娥系列探测器,以及天问一号、天问三号等大型探测器,同时承担一些尺寸和重量较大的卫星、探测器的发射工作。
而长征十号乙运载火箭作为商业复用火箭,其主要任务是执行低轨卫星互联网、大型近地商业卫星的发射任务。
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