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為什么嫦娥五號(hào)上月球,要挖兩公斤土?


11月24日,凌晨4點(diǎn)30分,

海南文昌發(fā)射中心,

在人們的歡呼聲中,

搭載了嫦娥五號(hào)的長(zhǎng)征五號(hào)遙五火箭,順利點(diǎn)火,成功起飛。

這次中國(guó)發(fā)射登月火箭的目的,是挖土,足足兩公斤,然后再從月球起飛,返回地球。

航天集團(tuán)的小伙伴們,已經(jīng)用穩(wěn)重帶皮的講解方式,說明清楚了嫦娥五號(hào),將以怎樣的方式,實(shí)現(xiàn)這一過程:


從月球上,帶兩公斤月壤回來,

聽起來好像很容易。

但是要告訴你的是,

距離距離最近一次從月球上帶東西回來,那已經(jīng)是44年前的事了。

單單從時(shí)間上看,就知道這不是太容易的事情,

而且38萬公里的地月距離,

8噸重的裝備,

降落月球之后,

還得帶2公斤月壤返回……

所以這次登月,

真的是難于上青天。



1.

上世紀(jì),美蘇登月大戰(zhàn),一共帶回來382.335千克月巖土壤。

小數(shù)點(diǎn)前面,是美國(guó)帶回來的,

小數(shù)點(diǎn)后面,是蘇聯(lián)帶回來的,

突然擁有了那么多月巖儲(chǔ)備的美國(guó),把月巖分成了很多塊,

作為外交禮物,送給了各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人,

其中,包括中國(guó)。

1978年布熱津斯基訪華,附贈(zèng)了一塊月巖樣品,僅有1克重。

主席問有沒有誰能給鑒定一下?

有人推薦歐陽自遠(yuǎn),因?yàn)橹挥兴羞^研究吉林隕石的經(jīng)驗(yàn)。


歐陽自遠(yuǎn)小心翼翼地將隕石分為兩部分,一部分用來研究,另一部分送到了北京天文館進(jìn)行珍藏。

這一鑒定不要緊,點(diǎn)燃了這位地質(zhì)學(xué)家的太空夢(mèng),從此一發(fā)不可收拾。

1993年,研究了13年月球土壤的歐陽自遠(yuǎn),向國(guó)家提出了“我們中國(guó)可以探測(cè)月球了?!?/section>

此時(shí),他已經(jīng)58歲。

歐陽自遠(yuǎn)說:“月球上有特殊的能源,他能夠供應(yīng)人類未來核聚變材料,至少可以為人類解決一萬年的能源需求?!?/section>

就這樣,他頂著發(fā)展中國(guó)家的帽子,和技術(shù)落后的底子,

帶著一幫熱血科學(xué)家前前后后忙活了十年,

2004年,中國(guó)探月工程正式啟動(dòng),它名字便是:嫦娥


而之后中國(guó)的探月過程,也是循序漸進(jìn),穩(wěn)步前行的。

大體上分為三個(gè)步驟:繞、落、回

什么意思呢?

就是第一步,先繞月飛行,看看我們繞月的能力到底行不行。

2007年,中國(guó)第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”,以飄逸的走位,成功繞月;

當(dāng)“嫦娥二號(hào)”繞月玩耍的時(shí)候,就帶回來很多照片,高分辨率的哦,一張全月球數(shù)字影像圖,分辨率達(dá)到7米。

繞月行動(dòng)也非常順利。

這是2010年由國(guó)防科技工業(yè)局對(duì)外公布的照片:


有了這么清晰的月球素顏照,

緊接著,中國(guó)探月進(jìn)入了第二階段,那就是“落”。

2013年,嫦娥三號(hào)軟著陸月球正面,還帶著一輛玉兔車一起月亮上玩耍,一起搞“巡天”、“觀地”、“測(cè)月”的聯(lián)合科學(xué)探測(cè)。

雖然有段時(shí)間,玉兔出了點(diǎn)小問題,開不了機(jī),

好在后來逐漸恢復(fù),我們也拿到了非常寶貴的月球地質(zhì)數(shù)據(jù)。


等嫦娥四號(hào)再發(fā)射的時(shí)候,航天集團(tuán)的小伙伴們就開始皮了。

可能是感覺正面登月,已經(jīng)沒有挑戰(zhàn)難度,

航天集團(tuán)的小伙伴們,在連夜吃下N多個(gè)包子之后,決定將嫦娥四號(hào),發(fā)射到月球背面去登陸。

要知道,月亮從來沒有給地球人展示過他的背影,而且月球背面的數(shù)據(jù),對(duì)于世界上大多數(shù)國(guó)家而言,都是盲區(qū)。

這難不倒航天人,自從中國(guó)開始航空航天領(lǐng)域的探索以來,

哪次不是盲區(qū)?哪次不是摸索?

就這樣,

2018年,嫦娥四號(hào),帶著玉兔二號(hào),飛到月球背面去登陸了。

世界也因此有了,第一個(gè)在月球背面軟著陸的航天器,

同時(shí),玉兔二號(hào)也拍到了世界上第一張,月球背面近距離照片。


可能有人會(huì)好奇,

月球背面登錄的話,怎么解決通訊問題??

其實(shí)吧,

在嫦娥四號(hào)登月之前,

中國(guó)就已經(jīng)發(fā)射了一顆叫“鵲橋”的中繼星,當(dāng)傳話筒,

所以玉兔二號(hào)著陸月球背面的時(shí)候,“鵲橋”很快就聯(lián)系上了它。


這里給大家講個(gè)冷知識(shí):

從上世紀(jì)50年代,人類發(fā)射到月球的探測(cè)器有100多次,但是月球背面著陸探測(cè)一次都沒有,

因?yàn)樵虑虮趁鏁?huì)屏蔽來自地球的無線電通訊,即使探測(cè)器降落在月球背面,信號(hào)也會(huì)被擋住發(fā)不出去。

技術(shù)上,可以用到“中繼衛(wèi)星”作為月背和地球隔空喊話的使者,

但要實(shí)現(xiàn)地月精準(zhǔn)的傳書,還有很多麻煩事,比如合適的地月引力平衡點(diǎn),運(yùn)行軌道......

點(diǎn)位不對(duì),那信號(hào)就接收不到了;

軌道不對(duì),中繼星隨時(shí)會(huì)走丟;

其他國(guó)家不是不敢登月背,

是臣妾做不到哇!


好了,話題回來。

中國(guó)發(fā)生的中繼星“鵲橋”,成功地搭建了太空高碼速率通信鏈路,

用來幫玉兔二號(hào)在月球背面行動(dòng),以便在月球上拍全景。

在“鵲橋”的幫助下,登錄器還能給玉兔拍照,

玉兔也用它自己的相機(jī),給登陸器拍照,

你拍我,我拍你,

自此,中國(guó)探月工程,五戰(zhàn)五捷。




2.

好了,說完繞,咱們就該說“回”了,

這不是到了2020年11月24日凌晨4點(diǎn)30分,

這次中國(guó)打算去月亮上挖兩公斤土回來。

這次嫦娥五號(hào)將降落在月球最大的月?!L(fēng)暴洋,底部附近的一個(gè)直徑70千米山丘---呂姆克山中。


這里存在著上億年前的玄武巖,

研究它們有利于1、2、3、4、5、6……

但最重要的是,月球樣品中含有氦-3,

它是高效且清潔安全的核聚變發(fā)電燃料。

還記得歐陽自遠(yuǎn)當(dāng)初的夢(mèng)想嗎?1萬年的能源供給啊~

為了保證這次任務(wù)的完成(當(dāng)然,我們絕對(duì)相信中國(guó)航天工程的實(shí)力)

我們?cè)O(shè)計(jì)了重型火箭:長(zhǎng)征五號(hào),使用的是液氧煤油+液氫液氧,環(huán)保又高能;

長(zhǎng)征五號(hào)上面搭載的“嫦娥五號(hào)”,全重8.2噸,由軌道器、返回器、著陸器、上升器四件套組成。

在月球軌道上運(yùn)行時(shí),著陸器和上升飛行器將下降到月球表面;

而服務(wù)艙和地球返回艙則會(huì)繼續(xù)保持在軌運(yùn)行(這個(gè)還在飛哦)。


嫦娥五號(hào)要完成月球采樣再返回,需要如下幾個(gè)步驟:

1:從地球上空飛到月球上空

2:著陸在月球表面

3:在月球表面采樣

4:從月球表面起飛

5:從月球上空飛回地球上空

6:把樣品扔回地球

下面這個(gè)視頻,把整個(gè)過程都說清楚了:


給大家普及一個(gè)小知識(shí),

在“嫦娥五號(hào)”發(fā)射前,我國(guó)已經(jīng)在2014年就發(fā)射了一顆探路的再入返回試驗(yàn)器,名字叫“嫦娥5T”。

嫦娥5T已經(jīng)按照技術(shù)人員的設(shè)定,成功登陸月球,并成功返回地球。

因此嫦娥五號(hào)的發(fā)射,已經(jīng)提前掃清技術(shù)障礙。

還要說明的是:

我國(guó)探月計(jì)劃“繞、落、回”三步對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)的是嫦娥一、三、五號(hào),

但為了以防萬一,我們還設(shè)計(jì)了備份衛(wèi)星,也就是嫦娥二、四、六,用來預(yù)防因?yàn)橥话l(fā)事件,而導(dǎo)致的拖延。

例如“嫦娥二號(hào)”是“嫦娥一號(hào)”的備用星,最后改成為“嫦娥三號(hào)”的發(fā)射做探測(cè)準(zhǔn)備,并探測(cè)了小行星圖塔蒂斯;

“嫦娥三號(hào)”已經(jīng)成功完成了“落”的任務(wù),它的備份“嫦娥四號(hào)”就去實(shí)現(xiàn)了月亮背面的著陸探測(cè);


前面幾次的探月過程,嚴(yán)格意義上說,更向在做信息收集。

無論是繞月行動(dòng),還是落月行動(dòng),

都是為了這次的挖土行動(dòng)。

啊不對(duì),

都是為了這次月球探測(cè)器的返回,做籌備。

也就是探月工程的第三個(gè)步驟:回

我們能挖兩公斤土回來,按照航天集團(tuán)小伙伴們哪種穩(wěn)重帶皮的作風(fēng),

一定會(huì)讓我們發(fā)射兩個(gè)人登月,然后再成功返回。


3 .

中國(guó)取得這樣的航天成就并不容易,

新中國(guó)之初,毛澤東提出了“我們也要造衛(wèi)星”的宏偉設(shè)想。

但是對(duì)于航天事業(yè),一方面花錢,另一方面科學(xué)技術(shù)本身,就是一件威力巨大的國(guó)家宣傳機(jī)器。


所以,在蘇聯(lián)和美國(guó)相繼在太空領(lǐng)域展開競(jìng)賽的時(shí)候,中國(guó)遭到了定向的技術(shù)封鎖。

經(jīng)濟(jì)底子薄、技術(shù)封鎖、人才匱乏……

怎么看怎么不像能夠撐起航天夢(mèng)想,

但“有條件要上,沒有條件我們創(chuàng)造條件也要上”。

偉人為了推動(dòng)衛(wèi)星研制,在不同時(shí)期發(fā)布、審議通過了多項(xiàng)規(guī)劃和報(bào)告,出臺(tái)了多項(xiàng)專門的措施和辦法,形成了保駕護(hù)航。


于是錢學(xué)森掛帥,中科院執(zhí)行,解放軍調(diào)配,鐵道部支援……

發(fā)射基地建在酒泉的沙漠里,蚊蟲兇惡,氣候惡劣,

基礎(chǔ)學(xué)科和工業(yè)體系也不完備怎么辦?

科研老師只能晚上自學(xué),白天教學(xué)生。

就是在這種惡劣的情況下, 1960年,中國(guó)首枚探空火箭終于在上海試射,

而后1965年,中國(guó)第一顆原子彈在羅布泊上空爆炸,

1970長(zhǎng)征一號(hào)將“東方紅,太陽升”的信號(hào)向全球傳送,

1990年,長(zhǎng)征三號(hào)成功發(fā)射了一顆一通信衛(wèi)星,中國(guó)開始在國(guó)際商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)占有一席之地。

面對(duì)中國(guó)航天力量崛起,美國(guó)切斷了和中國(guó)航天合作合作的可能性,

當(dāng)美國(guó)主導(dǎo)的國(guó)際空間站項(xiàng)目啟動(dòng)的時(shí)候,其他國(guó)家都可以參加,唯獨(dú)中國(guó)不可以!

為了進(jìn)行技術(shù)封鎖,美國(guó)舉行的高端航天學(xué)術(shù)會(huì)議,都會(huì)禁止中國(guó)學(xué)者參加。

無法分享航天強(qiáng)國(guó)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),中國(guó)只能退而求其次,嘗試和歐盟合作,結(jié)果也被美國(guó)攪局;

2003年,決議不讓表態(tài),資料不讓瀏覽,技術(shù)細(xì)節(jié)不告知……

在孤立無援又沒有充足資金的情況下,中國(guó)一批批的科學(xué)家和工程師們,憑借對(duì)航天事業(yè)的熱忱,對(duì)祖國(guó)的熱愛,艱苦奮斗的精神,終于2003年,神舟五號(hào)載人飛船升空;

2007年,嫦娥一號(hào)成功奔月,2016年,嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸。


在那之后NASA破天荒的第一次主動(dòng)聯(lián)系中國(guó)航天局,希望就嫦娥四號(hào)展開合作!

當(dāng)嫦娥五號(hào)成功發(fā)射之后,美國(guó)宇航局第一時(shí)間進(jìn)行了祝賀和點(diǎn)評(píng),

同時(shí),美方希望嫦娥五號(hào)的數(shù)據(jù),能夠與世界,尤其是美國(guó)進(jìn)行分享,以增進(jìn)“以增進(jìn)我們對(duì)月球的了解”“就像美國(guó)的阿波羅計(jì)劃和阿爾忒彌斯計(jì)劃所做的那樣?!?/section>

實(shí)際上,當(dāng)年美國(guó)送給中國(guó)的那克月巖根本沒有什么研究?jī)r(jià)值,還耽誤了科研人員不少寶貴的時(shí)間;

至于前段時(shí)間他們搞的那個(gè)阿爾忒彌斯協(xié)議,

表面上是為了和平探索,

實(shí)際上是想把中國(guó)和俄羅斯隔離在外的意思非常明顯。

但來而不往非禮也,

等嫦娥五號(hào)帶回月巖之后,中國(guó)可以回贈(zèng)美方2克月巖,以表達(dá)當(dāng)年厚贈(zèng)之情。



不知道為什么,中國(guó)總是在低調(diào)發(fā)展,

但總能用一系列精打細(xì)算的計(jì)劃,

一步步刷新著記錄。

讓我們,成為被保護(hù)的很好的人。

這里有數(shù)不清的奉獻(xiàn)者,他們籍籍無名,

卻總能保證帶給我們安全和信心。

他們?cè)?jīng)不忘初心,

如今依舊砥礪前行。

當(dāng)一顆顆火箭在甘肅、陜西、四川、海南沖天而上的時(shí)候,

我們知道,

那些被偉人播下去的星星之火,已經(jīng)在各行各業(yè)中燎原,

照亮了中國(guó)人的航天夢(mèng)。

探月總設(shè)計(jì)師吳偉仁說:“采回的月壤,一部分放在北京,另一份放在湖南。因?yàn)槊飨f要上九天攬?jiān)?,現(xiàn)在我們實(shí)現(xiàn)了九天攬?jiān)?,可以告慰毛主席了?!?/section>

是啊主席,上天攬?jiān)碌娜蝿?wù),我們實(shí)現(xiàn)了,


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