嫦娥5號就是載人登月的無人版,4大結構部分俱全。
本次發射的嫦娥5號分為:軌道艙、返回艙、降落艙以及上升倉。
進入月球軌道,在環繞月球的過程中,4個倉是連在一起的。執行登月任務時,只有降落艙和上升艙會落到月球表面。
而軌道艙和返回艙一起在月球軌道上,圍繞月球運行。
而降落艙降落到月球上以后,取回土壤樣品,送到上升艙內。然后上升艙獨立返回月球軌道和軌道艙連接以后,把土壤樣品放到返回艙內。
與上升艙分離后,軌道艙、返回艙同時返回地球,但是進入地球大氣層的只有返回艙。
而且,按照預定計劃返回地球時,返回艙并非是直接降落在預定地點。而是在大氣層中經過一個水漂彈道減速,進入大氣層邊緣以后再彈出大氣層,然后再進入大氣層,減速以后再降落到預定地點。
從整個飛船的完整結構上來說,除了沒有載人和生命支持裝備以外,整個所有的結構,完全和美國阿波羅登月計劃是一致的,而且返回過程更加高明。
》這里可以對比一下美國阿波羅登月飛船的結構。
美國阿波羅登月計劃的月球飛船分為三部分:指揮艙、服務艙和登月艙。
進入月球軌道以后指揮艙和服務艙留在月球軌道上,環繞月球運行,只有登月艙執行登月任務。
登月任務完成以后,登月艙啟動火箭發動機上升,與在軌飛行的指揮艙和服務艙對接。
對接完成以后登月艙分離,指揮艙和服務艙返回地球。進入地球軌道以后,指揮艙和服務艙分離,服務艙墜入大氣層中燒毀,指揮艙返回地面。
而且,我們還要知道,本次嫦娥5號降落的地點是月球背面,而阿波羅號降落的地點是月球的正面。
由于潮汐鎖定的原因,月球的一面永遠對著地球,這并不是月球不在自轉,而是月球公轉和自轉的周期完全相同。
》月球背面到目前為止,唯一降落的宇宙飛船就是嫦娥系列。
由于在月球背面沒有辦法和地球直接通信,所以要通過一個中繼衛星~鵲橋號。
鵲橋號位于地球、月球系統的拉格朗日2點附近。而拉格朗日2點正好位于月球和地球連線的正上方,如果衛星定點在這個位置,那么和地球的通訊將被月球所阻擋。所以,鵲橋號衛星只能圍繞在拉格朗日2點附近運動,這個運動軌跡非常復雜,叫做暈軌道。
》2014年日本發射了隼鳥2號小行星探測器。
今年9月底,隼鳥2號搭載的著陸器從距離地球3.2億公里的龍宮小行星取樣返回地球,預計將于12月著陸于澳大利亞。
而我國的嫦娥5號返回艙也將在12月著陸。
隼鳥2號飛行的距離更加遙遠,返回地球的時間也更加的長,但是這并不意味隼鳥2號比嫦娥5號要先進。
從飛行器的結構上來說,隼鳥號只有一個單獨的部分,接近小行星、降落在小行星表面上的部分,和返回地球是同一個部分。
隼鳥2號接近的小行星質量遠遠比月球要小,沒有月球那么強大的引力,所以在接近的過程中,減速制動比較容易。
》我們可以比較一下,嫦娥5號全重為8.2噸,而隼鳥2號為609公斤。
但是,整個隼鳥2號的系統,仍然有一部分要超過我國的嫦娥號。
那么隼鳥號先進在什么地方呢?其實這并不是航天器系統本身的先進,而是隼鳥2號的深空測控能力比較強大。
準確的說,應該是地面的支持系統具有更精確的測控能力,畢竟龍宮小行星與地球的距離比地月距離大1000倍。
距離越遠測控越難,隼鳥2號動用了分布在整個地球周長上的測控裝置,因為日本屬于西方陣營,西方陣營國家遍布地球東西南北,所以它的整個測控系統體系是遍布全球的。
測控的精度和測控系統的半徑有關,這就好像照相機的清晰程度和鏡頭半徑有關一樣。
由于中國沒有像西方國家那樣遍布于世界的測控網絡,所以中國的深空測控體系的精度沒有西方那么高。
》中國要進行一次高精度深空測量,也要把探測器布置在整個地球周圍。
搭載這些探測器的就是中國的航天測量船~遠望系列(目前,最先進的是遠望7號)。
中國如果舉行重大發射活動,航天測量船就會提前出動,全世界都會知道。
隼鳥2號的成功,反映的并不是其本身的先進程度,主要反映的是目前的世界地緣政治格局。
而且隼鳥2號返回,也不是返回日本,是返回澳大利亞。因為澳大利亞的著陸場更大,而且緯度比較低,利于返回。
而中國嫦娥5號的返回著陸場位于內蒙古,屬于高緯度地區,主要是地勢平坦,但是返回難度更大。
從工程系統上來說,嫦娥系統僅次于阿波羅美國的載人登月系統,應屬于全球第二的位置。