嫦娥五号上升器月面点火 成功实现我国首次地外天体起飞

点火起飞前，着上组合体实现月面国旗展开以及上升器、着陆器的解锁分离。此次国旗展开是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”，根据回传影像显示，五星红旗在阳光照耀下，“中国红”格外鲜艳。

国家航天局消息，12月3日23时10分，嫦娥五号上升器月面点火，3000牛发动机工作约6分钟后，顺利将携带月壤的上升器送入到预定环月轨道，成功实现我国首次地外天体起飞。

这是12月3日，在北京航天飞行控制中心拍摄的嫦娥五号上升器起飞瞬间。新华社记者 金立旺 摄

　　

专家介绍，与地面起飞不同，嫦娥五号上升器月面起飞不具备成熟的发射塔架系统，着陆器相当于上升器的“临时塔架”，上升器起飞存在起飞初始基准与起飞平台姿态不确定、发动机羽流导流空间受限、地月环境差异等问题；此外，由于月球上没有导航星座，上升器起飞后，需在地面测控辅助下，借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿。

这是12月3日，在北京航天飞行控制中心拍摄的嫦娥五号上升器飞行过程。新华社记者 金立旺 摄

 

点火起飞前，着上组合体实现月面国旗展开以及上升器、着陆器的解锁分离。此次国旗展开是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”，根据回传影像显示，五星红旗在阳光照耀下，“中国红”格外鲜艳。

这是嫦娥五号上升器月面点火瞬间模拟图。新华社发（国家航天局供图）

　　

点火起飞后，上升器经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段，进入预定环月飞行轨道。随后，上升器将与环月等待的轨返组合体交会对接，将月球样品转移到返回器，后者将等待合适的月地入射窗口，做好返回地球的准备。

 

这是12月3日，在北京航天飞行控制中心拍摄的嫦娥五号上升器点火瞬间。新华社发（国家航天局供图）

 

这是12月3日拍摄的北京航天飞行控制中心指挥大厅。新华社发（国家航天局供图）

12月3日，航天科技人员在北京航天飞行控制中心监测嫦娥五号上升器工作情况。新华社记者 金立旺 摄

12月3日，航天科技人员在北京航天飞行控制中心监测嫦娥五号上升器工作情况。新华社记者 金立旺 摄

第1面“织物版”五星红旗

 

点火起飞前，嫦娥五号着上组合体实现月面五星红旗展开，这是中国在月球表面首次实现五星红旗的“独立展示”。这面闪耀月球的五星红旗重量只有1公斤，在正负150摄氏度的温差下仍能“保持本色”。

 

月面起飞前亮国旗，模拟动图。

 

五星红旗能够在月球上实现独立展示，主要依靠月面国旗展示系统辅助。该系统由月面国旗、压紧释放装置、展开机构三部分组成，长约半米。系统在折叠状态下随探测器升空，着陆月球后按照指令解锁打开。

 

与嫦娥三号、嫦娥四号以及玉兔月球车上的五星红旗采用喷涂方式不同，嫦娥五号这面“织物版”五星红旗是一面真正的旗帜。

 

这是五星红旗在月球表面的又一次成功展示，也让中国探测器在月球上再次打上“中国标识”。

 

为了研制这套与众不同、研制难度迈上新台阶的五星红旗展示系统，中国航天科工集团航天三江九部经历了诸多挑战。保证可靠性是五星红旗展示系统的第一任务，整套系统涉及解锁、支架展开、支架固定等步骤，如果支架无法在月球上成功展开，一切都将前功尽弃。

 

“每一个动作都要确保工作正常，而且这一系列动作必须在1秒钟内完成。”五星红旗展示系统项目负责人李云峰说。

 

火工品是整个五星红旗展示系统中最基础的一环，如果它无法起爆解锁，后续动作就无从谈起。五星红旗展示系统技术负责人程昌表示，系统使用的火工品在国内同等用途和功能中属于最小之一。

 

研制团队将火工品放在-200摄氏度左右的液氮罐里和高温环境下进行几十次试验，模拟它在月球极大温差环境下能否正常使用，确保五星红旗能顺利在月面上缓缓升起。

 

选材时间超1年

 

宇宙中拥有很强的电磁辐射，月球表面环境恶劣，温差可达正负150摄氏度，这就决定了普通五星红旗无法在月球上使用。

 

在五星红旗展示系统立项初期，科研团队设计了多种展示形式，既有通过卷轴形式展开五星红旗的记忆合金展示方案、伺服升旗方案、机构展示方案，也有通过折扇形式展开的多种方案。

 

尽管形式各异，但科研人员通过高低温试验后发现，只有卷轴形式展开的五星红旗比较平整，不会出现褶皱等情况。

 

如何保证五星红旗展开时拥有足够的强度，保持平整，研制团队围绕这一问题做了很多理论研究和模拟试验。

 

程昌表示，科研团队在选材上花费的时间就超过1年，最终挑选出了二三十种纤维材料，通过热匹配性、耐高低温、防静电、防月球尘埃等物理试验,最终决定采用某新型复合材料,既能满足强度要求，又能满足染色性能要求，从而保证五星红旗能够抵御月表恶劣的环境，做到不褪色，不串色、不变形。

 

“虽然这只是一面薄薄的五星红旗，但科技含量十分高。”五星红旗展示系统项目指挥马威感慨道。

 

重量只有1公斤

 

嫦娥五号五星红旗平面运动包络将近2000mm×900mm，整个系统的重量只有1公斤。马威表示，选择这样的旗面尺寸是研制团队经过综合考虑的结果，目的是尽量突出视场效果，让相机拍出来的照片既能看到月表、深空，也能看到着陆器；如果五星红旗太大或太小，照片均无法呈现出丰富的元素。

 

由于五星红旗展示系统的重量只有1公斤，研制团队围绕整个系统在减重问题上下了大量工夫，不仅材料要轻质化，而且还要对设备进行“瘦身”。立项之初，研制团队先后论证过采用四级杆、三级杆和二级杆等方案，但考虑到复杂性和重量等原因，最终选择使用二级杆的方式来呈现。

 

“之所以采用杆系结构方案，是因为它在航天系统里算比较成熟的技术，包括卫星、飞船等航天器的太阳能电池帆板展开，使用的都是杆系结构，其目的就是保证可靠性。”李云峰说。

 

为了控制整个五星红旗展示系统的重量，研制团队还对结构进行了优化设计，在选取耐高温、抗严寒材料的基础上尽量将支架臂做薄、做小。系统使用的支架结构在空间环境中能承受住冷热交变、空间辐照、极低真空等恶劣环境的考验。

（来源：综合新华社、“参考消息”微信公号、“解放军报”微信公号；图片来自网络，侵删） 

 

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