十年太空流浪之旅今年立項,速度33馬赫!連續借力兩顆行星

“落月嫦娥,火星在望,推進航天築夢忙。”,這是長征五號遙三運載火箭發射成功之際文昌航天發射場電子屏上展示的標語之一。

十年太空流浪之旅今年立項,速度33馬赫!連續借力兩顆行星

推進航天築夢忙

中國航天的確很忙,就在今天北鬥三號全球衛星導航系統第54顆組網衛星由長征三號乙運載火箭成功發射升空,它也是北鬥系統倒數第二顆衛星,待5月發射最後一顆靜止軌道組網衛星後,北鬥全球組網任務就將徹底完工。

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長征三號乙發射第54顆北鬥組網衛星

據統計,今年我們將以40餘次航天發射戰績再次蟬聯全球發射榜冠軍(三連冠),而且其中有很多重磅項目:

下個月長征五號乙遙一運載火箭將發射2025年後用於載人登月使用的新一代載人飛船試驗船;

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新一代載人飛船試驗船下個月發射

7月,由空間技術研究院抓總研制的人類最大規模(5噸級)火星探測器“火星一號”將在文昌航天發射場由長征五號發射升空;

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火星一號飛船今年7月發射

10月底,代表人類最先進登月技術的嫦娥五號月球采樣飛船也將在文昌航天發射場發射升空。

這意味著今年我們將同時對兩顆地外星球進行探測,縱觀人類航天史這也是絕無僅有的紀錄,然而這還沒有完……

被授予“人民科學傢”榮譽稱號的葉培建院士被譽為嫦娥探月之父,他去年給自己定瞭一個小目標,在75歲之前要把嫦娥五號、火星一號探測器,與小行星探測工程立項工作做好,75歲之後看發展情況再定指標。

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葉培建院士

2021年1月29日就是葉培建院士的75歲生日,也就是說今年將是小行星探測工程的立項年。

根據我國航天工程推進流程來看,立項並不是項目的起點,而是向深水區推進的重大節點,實際上在立項之前各項研制工作就已經展開。

比如,下個月將要發射的接下來用於載人登月任務的新一代載人飛船試驗船就是一艘21.6噸完整構型飛船,實際工程產品已經出爐且都要執行在軌任務發射瞭,但是該型飛船還沒有立項,這也就是為什麼說立項不是工程起點的原因。

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新飛船是21.6噸完整構型飛船

小行星探測工程早在去年4月就向國際社會發佈瞭66.3公斤的合作機遇公告,進一步證明小行星探測器研制工作早已啟動,否則不會給出如此精確的合作搭載數據。

提到小行星探測就不得不提到嫦娥二號繞月衛星,該探測器發射時間距今已有將近10年,目前它已經成為環繞太陽運行的人造小行星。

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嫦娥二號依托東方紅三號衛星平臺研制

名為繞月衛星的嫦娥二號實則完成瞭一系列重大空間探索任務,首先是對月球進行環繞探測,為嫦娥三號首次落月任務進行高分辨率成像探測,爾後降軌至距離月面僅15公裡區域驗證嫦娥五號月面上升測控技術。

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嫦娥二號為嫦娥三號勘察落月區

在完成繞月任務後嫦娥二號又從月球軌道出發前往距離地球約150萬公裡的日地拉格朗日L2點附近,驗證這條特殊軌道的繞飛控制技術,為後續在此部署太陽探測器打基礎。

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嫦娥二號飛抵日地拉格朗日L2點

完成驗證任務後嫦娥二號繼續向深空挺進,這一次它的目標更具挑戰性,要與距離地球約700萬公裡的圖塔蒂斯小行星實施近距離飛越探測。

就在小行星飛越任務實施的關鍵階段大洋彼岸NASA關閉瞭圖塔蒂斯小行星的軌道數據,為此我國首次綜合利用光學天文望遠鏡對圖塔蒂斯小行星運行軌道進行精確定位,為嫦娥二號以3.2公裡超近距離飛越圖塔蒂斯小行星保駕護航。

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嫦娥二號飛越圖塔蒂斯小行星

最終,嫦娥二號使用太陽翼監視相機成功連續穩定拍攝瞭圖塔蒂斯小行星的成像照片,由此我國正式成為全球第四個實施小行星探測任務的國傢。

然而嫦娥二號的使命仍然沒有結束,接下來它又連續突破1000萬公裡、2000萬公裡、5000萬公裡、6100萬公裡,並最終突破1億公裡飛行距離,成功驗證瞭深空測控技術,為今年實施火星一號飛船任務奠定瞭技術基礎。如果不是當年深空測控網沒有完全建成,科學傢甚至計劃讓嫦娥二號飛向火星

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我們已經建成世界一流深空測控網

站在新起點上,我們已經不再滿足於小行星飛越探測,現如今正在推進的小行星探測工程是一個為期十年的“太空流浪之旅”。

2022年5月,長征三號乙運載火箭將承擔小行星探測器發射任務,該探測器由三大部分組成,分別是推進艙、返回艙、附著機械臂。

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長征三號乙運載火箭

進入太空後探測器將用一年時間飛抵距離地球約3000萬公裡編號為2016HO3的小行星進行環繞探測,環繞探測時間為期一年,在這期間探測器將使用附著機械臂擇機著陸小行星獲取樣本。

2024年5月,探測器將從小行星繞飛軌道出發折返地球,經過半年時間轉移飛行後,攜帶小行星樣本的返回艙分離,以接近第二宇宙速度(約33馬赫)再入地球大氣層,由地面人員回收樣本

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接近第二宇宙速度再入大氣層(約33馬赫)

仍在太空飛行的另外一半小行星探測器並沒有留戀地球故鄉的美景,而是借助地球引力彈弓效應加速飛向火星。

2025年12月抵達火星後探測器將再次借助火星引力彈弓效應進行二次加速,此次目標是處於火星與木星之間的小行星帶。

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小行星探測器伸出附著機械臂

在經過6年飛行之後探測器最終抵達主帶彗星133P,此時已是2031年11月,探測器將對彗星113P進行為期半年的繞飛探測,而這裡也將是它的最終歸宿。

整個飛行計劃前後歷時長達十年,是真正的太空流浪之旅。通過一次發射連續實現“小行星采樣返回”與“彗星環繞探測”兩大工程目標,期間將經歷10個重大飛行階段,對航天器任務壽命、軌道控制、暗弱目標定位都提出瞭極為嚴苛的要求。

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為期十年的太空流浪之旅

小行星探測器十年太空流浪之旅是我國航天大踏步征戰宇宙的一個縮影,在這十年間還會有很多大事發生。

譬如,2023年對月球實施天地立體探測的嫦娥七號、2024年實施月球極區采樣返回任務的嫦娥六號、同年天宮空間站將完成在軌建造進入常態運營階段、2026年驗證月壤3D打印技術的嫦娥八號、2028年實施火星采樣返回任務的火星二號,2030年前我們還將實施載人登月任務,同時初步構建以嫦娥六七八號為主體的月面科研站。

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嫦娥六號將實施月球極區采樣返回任務

放眼世界能同步且連續實施上述任務的玩傢即便是大洋彼岸的NASA也不敢打包票,而我們已經開始行動:天宮空間站核心艙已經準備就緒,明年年初發射;嫦娥六號國際搭載合作機遇已經發佈,研制任務已經啟動;服務載人登月任務的新一代載人飛船試驗船已經與大眾見面,下個月就要發射。可以說,各項任務已經按部就班有序展開。

能實施如此宏大的宇宙計劃得益於日漸做大的經濟蛋糕,同時一系列空間探測任務的實施也必將帶動加速經濟結構轉型升級,就像昔日阿波羅載人登月一樣。

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天宮空間站核心艙

更讓人激動的是,我們的下一代不必再羨慕雜志封面上那些炫酷的外國空間站、大火箭,我們將有屬於自己的空間站,屬於自己的重型火箭,屬於自己的深空探索工程,如此一來世界將聆聽屬於中國的宇宙故事。

Published in News by Awesome.

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