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松鼠的空天随笔

 
 
 

日志

 
 

猜想嫦娥五号  

2014-11-02 09:55:52|  分类: Discuz |  标签: |举报 |字号 订阅

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嫦娥五号飞行试验器再入返回成功,至此嫦娥探月工程已经取得了相当成功的工程能力突破,但它在科学探索上实在乏善可陈,没有多大亮点,一直让关注行星科学和深空探索的朋友们扼腕叹息,未来会有些改变么?我不知道,但我觉得,我们可以大胆畅想,未来到底能做哪些新花样,取得世界范围前所未有的科研成果呢?

根据今年9月初的报道,嫦娥五号将着陆风暴洋:
对于大家都关心的“会不会有新‘兔子’去顶班”的问题,吴伟仁说:“预定于2017年前后发射的嫦娥五号,不会再带新的月球车上去。”
 他表示,嫦娥五号的主要任务是去月球取样,并把样品拿回来。也就是完成探月工程“绕月-落月-返回”三部曲中,最为艰巨的“返回”任务。嫦娥三号“落月”地点位于虹湾地区,而嫦娥五号则准备在风暴洋附近。两者相距非常远,不会产生交叉。

风暴洋区域可能有大量的矿产资源,也是探月的一个热点区域,至少比虹湾好多了。原来说嫦娥四号、五号都要落在虹湾静海,可真是让人郁闷,现在的新消息要好得多。
不过印度人和日本人都计划月球极区甚至背面(farside)软着陆,这些区域更有探索价值。如果2017年印度的月船二号成功落在艾肯盆地获得独有的发现,我们的嫦娥五号只是取回月壤月岩最后分析出大家司空见惯的结果,那嫦娥五号任务虽然任务复杂工程能力要求高,可整体上还是就要大打折扣了

根据昨天的最新消息
再入返回飞行试验器服务舱转入拓展试验阶段

中国军网讯 (姚远)报道:记者从北京航天飞行控制中心获悉,在舱器分离10个小时后,运行在绕地大椭圆轨道上的再入返回飞行试验器服务舱转入长期管理阶段。

11月1日17时,北京航天飞行控制中心召开再入返回飞行试验任务测控通信指挥部与飞控组联席会,对服务舱的运行状态进行了全面分析评估,决策服务舱转入拓展试验阶段。从这一刻起,北京航天飞行控制中心飞管室开始对服务舱实施长达半年的拓展试验管理任务。

“为了圆满完成服务舱拓展试验任务,我们做了近半年的准备工作。”在飞管室长管机房,再入返回飞行试验任务服务舱拓展试验阶段主任设计师崔雁告诉记者,“从学习掌握任务技术状态到制定拓展试验飞控实时方案,再到团队岗位技能培训,我们都做了精心准备。”

服务舱拓展试验阶段副主任设计师刘俊琦介绍,服务舱拓展试验工作计划持续到明年四、五月份。期间,北京航天飞行控制中心将统一调度地面测控站,密切对服务舱进行监视分析,统筹安排各项拓展试验。

据了解,再入返回飞行试验器服务舱后续将飞赴地月L2点,在绕地月L2三圈后,还将飞往月球进行环月飞行,以验证嫦娥五号任务相关飞控技术。


不知道是不是记者语死早,反正最后一句给我们留下了太多的想象空间。保守的人可以说,验证嫦娥五号任务相关飞控技术是指环月飞行部分,像我这样激进的人会忍不住思路广,认为“飞赴地月L2点,在绕地月L2三圈后,还将飞往月球进行环月飞行”是验证嫦娥五号任务相关飞控技术。

嫦娥五号按照以前的说法,是进入环月轨道,分离落月取样上升,交会对接,样品转移,分离返回地球。既然如此,需要CE5T1飞往L2点验证什么?航空航天港的cmj9808认为,这预示着嫦娥五号任务可能发生改变:
CE-5T1服务舱的扩展任务方案强烈暗示了CE-5/6的首选取样点位于月球背面,届时轨道-返回舱将首先前往EM-L2为着陆-上升器提供中继,然后返回环月轨道与上升器对接。实际上根据后续扩展任务的轨道,我们已可初步勾勒出CE-5/6的大致着陆点和任务时长。
月球背面取样有极大的科考价值,在世界上尚属首次。这也反映出嫦娥计划的方向已与最初发生明显改变,由载人登月的技术验证向真正的科学研究转向。

Go China!
据了解,再入返回飞行试验器服务舱后续将飞赴地月L2点,在绕地月L2三圈后,还将飞往月球进行环月飞行,以验证嫦娥五号任务相关飞控技术。
http://www.81.cn/jwgz/2014-11/01/content_6206266.htm

看到志同道合的想法,我今天早上做了进一步的推演,觉得大体是说的过去的,理论上说无需做太大改变就可以实现这样的任务,而这样的任务具有极大的科研价值,在工程技术上也是不小的挑战,就算嫦娥五号不做,六号总可以吧:

虽然就现在的稳妥风格来说,嫦娥五号未必这么冒险,很可能还是落在风暴洋
不过2019年发射嫦娥六号在月球背面探测,就要落到印度或日本后面了,我还是期待嫦娥五号就能在月球背面进行着陆和采样
Go China!
猜想嫦娥五号 - squirrel - 松鼠的空天随笔
不过真要这么设计,岂不是CE-5要大改?
从LLO到EM-L2单程就要650m/s的ΔV,轨道舱得做多大才够用啊。不过如果从EM-L2释放着陆器,那需要2520m/s的ΔV,用CE-3的现成平台,这倒是说得过去。
如果按我们的想法,用CZ-5将CE-5直接射入EM-L2(从LEO到EM-L2的8天轨道需要3430m/s的Δv,比直接打LTO就高400+m /s),然后着陆器分离下降到月面(需要约2520m/s的ΔV),轨道器做中继。轨道器从EM-L2转移到LLO需要大约650m/s的ΔV,比LTO 到LLO的制动要求(900+m/s)还要低,而且这次转移无需携带着陆器和上升器,实际燃料消耗更少,最后轨道器和上升器交会对接,轨道器携带返回器点火 加速返回地球。

由于从EM-L2到LLO的所需燃料远低于从LTO到LLO的消耗(单是直接的ΔV相减就是900-650=250),实际上CE-5到EM-L2的最后一些ΔV可以由轨道器主发动机工作提供,这样可以最大限度的减少修改减重的压力。
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