11月24日凌晨4時(shí)30分，長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭搭載著嫦娥五號(hào)探測(cè)器，成功在海南文昌發(fā)射升空?；鸺陲w行約2200秒后，順利將探測(cè)器送入預(yù)定軌道。
這次發(fā)射是嫦娥探月工程第一階段的收官之戰(zhàn)。前4次探月之旅，分別完成了對(duì)月球的環(huán)繞探測(cè)、月面軟著陸和月球車在月球表面的行駛。而此次探月，嫦娥五號(hào)擔(dān)負(fù)著地外天體采樣的任務(wù)，操作難度是歷次探月中最高的一次，也是人類時(shí)隔44年再次進(jìn)行月壤采樣。同時(shí)，這次發(fā)射也被看作是中國(guó)載人登月的一次預(yù)演，為十年后的載人登月進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證。嫦娥五號(hào)發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)月亮在中國(guó)的神話譜系和文化記憶中有著無(wú)可取代的地位，嫦娥探月也被認(rèn)為是“探親”之旅。但這背后卻是長(zhǎng)達(dá)16年的準(zhǔn)備。2004年3月，中國(guó)正式開展月球探測(cè)工程，按照三步走的戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)“繞”、“落”、“回”，這也就是人們常說(shuō)的“嫦娥工程”。2007年10月，嫦娥一號(hào)探測(cè)器發(fā)射成功，此后基本保持著固定步伐，二號(hào)和三號(hào)陸續(xù)升空。2018年12月，嫦娥四號(hào)發(fā)射成功，經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月的太空探親，最終在月球背面實(shí)現(xiàn)軟著陸，這在人類歷史上屬于首次，先進(jìn)的中繼衛(wèi)星技術(shù)讓這一切變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。嫦娥五號(hào)之所以能夠成功發(fā)射，離不開這次的交通工具——長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭。2019年12月27日，長(zhǎng)征五號(hào)復(fù)飛成功，曾讓很多人感到振奮，這使得很多重要的航天任務(wù)成為可能，包括空間站發(fā)射、火星探測(cè)，還有一年之后的這次月球采樣。從運(yùn)載能力來(lái)看，長(zhǎng)征五號(hào)在國(guó)內(nèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他型號(hào)的運(yùn)載火箭，跟國(guó)際上的重型火箭相比也不落下風(fēng)。由于這樣的重量級(jí)地位，長(zhǎng)征五號(hào)得到了一個(gè)很有榮譽(yù)感的稱呼——“胖五”。為什么長(zhǎng)征五號(hào)的優(yōu)勢(shì)如此顯著？頭條創(chuàng)作者袁嵐峰（頭條號(hào)：@科技袁人袁嵐峰）通過視頻做了詳細(xì)的解答，他在今日頭條上擁有150萬(wàn)粉絲，另一個(gè)身份是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)副研究員，博士生導(dǎo)師。袁嵐峰在視頻中講解長(zhǎng)征五號(hào)在視頻里，袁嵐峰解釋道，問題的關(guān)鍵在于燃料。長(zhǎng)征五號(hào)芯級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)使用液氫作為還原劑，液氧作為氧化劑，和此前常用的偏二甲肼和四氧化二氮相比，單位質(zhì)量燃料釋放的化學(xué)能提高了很多，噴射速度也得到提升。這直接決定了運(yùn)載火箭的載荷能力。1978年，美國(guó)卡特總統(tǒng)顧問布熱津斯基在訪華期間，向中國(guó)贈(zèng)送了一份貴重的禮物——月壤。然而，這份月壤的重量?jī)H有1克。它被放置在凸面鏡的裝置里，看著跟指甲蓋那樣大，實(shí)際的體積還不如一粒黃豆。雖然只有一個(gè)子兒，也還要掰開來(lái)花。其中的0.5克月壤用來(lái)做研究，另外的一半被送到了北京天文館。主持這次研究的科學(xué)家叫歐陽(yáng)自遠(yuǎn)，他和同事們花了4個(gè)月的時(shí)間，通過對(duì)這0.5克月壤的研究，發(fā)表了14篇論文。多年以后，歐陽(yáng)自遠(yuǎn)成為了中國(guó)探月工程首任首席科學(xué)家，被譽(yù)為“嫦娥之父”，負(fù)責(zé)此次嫦娥五號(hào)的探月任務(wù)。而此次采集月壤的重量達(dá)到2千克，相比于42年前的1克，有了很大的飛躍?！读羷Α防锏睦钤讫埧赡芤矔?huì)感嘆，從來(lái)沒有打過這么富裕的仗。對(duì)于月壤的研究有助于確定月球的歷史，并進(jìn)一步了解月球上的礦藏情況。梁毅辰是西安航天學(xué)院飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)的一名講師，他的另一個(gè)身份是科普創(chuàng)作者，在今日頭條上的賬號(hào)“@Mr茍勝”已經(jīng)積累了44萬(wàn)粉絲。24日凌晨4點(diǎn)30分，嫦娥五號(hào)探測(cè)器發(fā)射升空的時(shí)候，Mr茍勝就在海南文昌，受人民視頻邀請(qǐng)，參與當(dāng)晚的發(fā)射直播。兩天前，Mr茍勝專門錄制了一期視頻，講述月球上的礦藏，發(fā)布在今日頭條上。據(jù)他介紹，月球上礦產(chǎn)豐富，比如鈦鐵礦和稀土資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，光是在月球的玄武巖中，就有1000萬(wàn)到2000萬(wàn)億噸鈦鐵礦。但話說(shuō)回來(lái)，月球上最受關(guān)注的礦藏是儲(chǔ)存量巨大的氦-3。這是氦氣的一種同位素，也是一種非常理想的核燃料。雖然我國(guó)目前掌握了可控核裂變技術(shù)，但這種技術(shù)會(huì)產(chǎn)生大量的核廢料，在很長(zhǎng)的時(shí)間里都具有危險(xiǎn)的放射性。而氦-3可以幫助實(shí)現(xiàn)可控核聚變。要知道，聚變產(chǎn)生的核廢料會(huì)少很多，放射性危害也就小很多，更加清潔和安全。但問題在于，地球上能夠被人類使用的氦-3儲(chǔ)量只有半噸左右，而月球上可以被開采的氦-3卻足足有70多萬(wàn)噸。然而，讓嫦娥獨(dú)自把這些成噸的礦藏扛回地球并不現(xiàn)實(shí)。據(jù)Mr茍勝在視頻中介紹，一個(gè)可操作的方案是，未來(lái)在月球建立基地，提煉出純度更高的氦-3元素，再運(yùn)回地球。經(jīng)典科幻電影《月球》就講述了這樣的故事。在影片里的未來(lái)世界，地球污染越來(lái)越嚴(yán)重，能源也面臨枯竭。一家公司致力于月球能源開發(fā)，在月球上設(shè)立了基地，通過采集氦-3來(lái)滿足地球?qū)δ茉吹男枨蟆?/span>把樣本從月球上帶回地球，并不是一件容易的事情，此前只有蘇聯(lián)和美國(guó)做到過。要實(shí)現(xiàn)有去有回，除了探測(cè)和挖礦設(shè)備，還需要一套火箭系統(tǒng)，把探測(cè)器從月球發(fā)射回來(lái)。因此，相比于此前的四次探月，嫦娥這次的“行李”要多也更重，需要更強(qiáng)大的火箭，所以這次使用了我國(guó)目前最大的長(zhǎng)征5號(hào)火箭，也就是人們經(jīng)常所說(shuō)的“胖五”。嫦娥五號(hào)分為四個(gè)部分，分別是上升器、著陸器、返回器和軌道器。在到達(dá)月球之后，只有上升器和著陸器會(huì)降落到月球表面，而返回器和軌道器將在月球軌道上待命。著陸將由探測(cè)器自主完成，背后是人工智能技術(shù)，可以說(shuō)，探測(cè)器很聰明，會(huì)判斷著落地點(diǎn)是否安全。在完成采礦的任務(wù)之后，著陸器會(huì)留下來(lái)，上升器則發(fā)射返回。Mr茍勝講解嫦娥五號(hào)探測(cè)器結(jié)構(gòu)
上升器在返回月球軌道之后，需要跟返回器和軌道器完成無(wú)縫對(duì)接。中國(guó)探月工程首任首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)院士在去年曾經(jīng)表示，這是“針尖與針尖的對(duì)接”，地球上根本無(wú)法提供數(shù)據(jù)和測(cè)控支持，需要嫦娥五號(hào)“自己”來(lái)完成，其背后同樣是人工智能技術(shù)。對(duì)接之后，上升器將月壤樣本送到返回器中，再由軌道器推動(dòng)它們返程，最終，返回器將回到地球。由于速度過快，直接進(jìn)入大氣層，可能無(wú)法抵抗住強(qiáng)烈的氣動(dòng)加熱。因此，工程師們想出了一個(gè)巧妙的方式，讓返回器以一個(gè)較小的角度切入大氣層，遇到大氣阻力，可以有效降低返回器自身的速度。同時(shí)，大氣層會(huì)提供升力，讓返回器脫離大氣層。此時(shí)再采取半彈道式的著陸方式，進(jìn)入大氣層，最終降落到內(nèi)蒙古境內(nèi)的四子王旗。整個(gè)過程類似于打水漂。落地之后，此次探月之旅將完成所有旅程，而新一階段的探月征程才剛剛開始。
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