第1个回答 2022-09-01
11月24日凌晨4点半，在巨大的轰鸣声中，长征5号遥5火箭成功将体型巨大的嫦娥5号月球探测器推离地心引力，后者则是满载着全国人民的期望，正式踏上了前往月球“挖土”的征程。据悉，此次任务将历时23天左右，如果挖土和返回成功，那么我国也将成为继美国和前苏联之后，世界第三个具备独立获取月壤的国家。而这次也是人类44年来，再一次从月球上获取月壤。上一次在月球上“挖土”的是前苏联月球24号探测器，不过它是1976年发射的。
搭载嫦娥5号的长征5号遥5火箭
这次发射的嫦娥5号全重为8.2吨，相比于今年5月发射的新一代载人飞船试验船，它还是比较轻的。后者在装满设备、燃料和物资后的任务重量达到了21.6吨，所以必须得使用去掉二级，近地轨道运力达到22吨的长征5B来发射。而这次的嫦娥5号重量更轻，而且是要去月球，因此发射载具选择二级半构型，地球同步轨道运力达到14吨的长5基本型就很合适。
嫦娥5号
长征5号基本型一级和二级一共配备了12台发动机，其中包括芯一级使用的两台50吨级的YF77氢氧发动机，再加上每个捆绑助推器上使用的两台120吨级的YF100液氧煤油发动机，保证了整个火箭的起飞推力可以达到1062吨。而二级上则是配备了两台9吨级的YF-75D膨胀循环氢氧发动机，保证了嫦娥5可以持续加速，达到更高的轨道。而最终进入地月转移轨道，到达月球后完成近月制动，则都需要依靠嫦娥5号上面本身配备的3台发动机了。
据资料介绍，嫦娥5号上面是配备了两个型号3台发动机，全部都是由航天6院研制。这三台发动机分别配置在嫦娥5号的轨道器、上升器和着陆器上。其中轨道器上是配备一台3千牛推力的发动机，主要是完成前往月球过程中的地月轨道转移和近月制动。而在成功进入绕月轨道之后，嫦娥5号会释放搭载上升器的着陆器，而着陆器上则是配备了一台7.5千牛的变推力发动机，它主要是用于着陆器即将着陆月球的短距离机动避障和缓冲。
嫦娥5号登月，挖土和返回的步骤
当着陆器到达月球之后，它会使用配备的机械臂采集月球表面的月壤，同时还会在底部释放一个岩芯钻探机，在月球上打洞，采集深层次的月壤。最后在完成约2公斤左右的月壤打包后，上升器就会带着它从着陆器上起飞，送往轨道器。所以上升器上还配备了一台3千牛推力的发动机，而它除了要推动上升器离开月球之外，还需要为它与轨道器的对接提供动力。在最后完成对接后，轨道器上的发动机则是要再次开机，推动连接了上升器后的轨道器离开绕月轨道，进入月地转移轨道。最终则是释放返回器，携带月壤以接近第二宇宙速度返回地球。
所以从起飞离开地球，到返回地球的整个过程中，长征5号和嫦娥5号一共需要动用17台推力不同的发动机在不同的时刻工作。另外，着陆器到达月球后的取壤过程，无重力环境下的打包过程，上升器的起飞和与轨道器的对接过程和最终的返回器的返回过程等都要依靠嫦娥5号自主完成，这个对系统的智能化、自动化和可靠性的要求都是不小的，而且也是我们之前没有做过的。所以这次嫦娥5号的挑战还是很大的，只要成功，那就必然是有里程碑意义的。