長征五號火箭再出發(fā),助力“嫦娥五號”奔赴月球采集月表土壤
長征五號火箭再出發(fā),2020年11月24日凌晨4點30分,長征五號遙五運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場點火升空,將運送嫦娥五號探測器至地月轉(zhuǎn)移軌道。火箭在飛行了大約2200秒后,順利將探測器送入預(yù)定軌道,開啟我國首次地外天體(月球)采樣返回之旅。嫦娥五號是為了實施無人月面取樣返回而設(shè)計的月球探測器,全重8.2噸,由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分組成。

“嫦娥五號”開啟探月之旅
探索未知世界是人類永恒的使命,而探索宇宙是最終極的命題。我國古代就有“嫦娥奔月”的神話傳說,在各種神話故事中,我們已經(jīng)無數(shù)次想象過月球以及其他天體的狀況,為了探索宇宙,在我國明朝有一個叫“萬戶”的科學(xué)探索狂人,他為了實現(xiàn)飛天夢想,居然坐在綁上了47支火箭的椅子上,手里拿著風(fēng)箏,飛向天空,最終為科學(xué)而獻身了,從而也就有了“萬戶飛天”的典故。

月球
雖然時代變遷,科技不斷的進步,但是人類探索宇宙的思路實際上和萬戶的想法是一致的,那就是利用火箭作為助推器,把各類航天器送上太空。根據(jù)航天器重量的不同,需要搭配不同助推力的火箭,我國為進行太空探索而研發(fā)的火箭家族就是著名的“長征系列火箭”。長征系列火箭已經(jīng)擁有退役、現(xiàn)役共計4代19種型號,目前共有長征二號丙、長征二號丁、長征二號F、長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙、長征四號乙、長征四號丙、長征五號、長征五號B、長征六號、長征七號、長征七號甲和長征十一號14個型號在役。

世界現(xiàn)役的大型運載火箭(從左到右分別是:重型獵鷹、重型德爾塔4、長征5號、質(zhì)子M和阿麗亞娜5火箭)
我國的火箭研發(fā)歷史始于上世紀60年代,在1970年我國用“長征一號”運載火箭首次發(fā)射“東方紅一號”衛(wèi)星,東方紅一號衛(wèi)星是我國第一顆衛(wèi)星,其質(zhì)量僅為173千克。而此次發(fā)射的“嫦娥五號”探測器總重量達到了8.2噸,是東方紅一號衛(wèi)星的47倍多,而且要發(fā)射到月球,就需要更強大的推力,所以就需要請出長征系列火箭家族中的大力士“長征五號”來執(zhí)行。長征五號火箭是一種大型低溫液體捆綁式運載火箭,是一個捆綁四個助推器的兩級半構(gòu)型火箭。

嫦娥五號探測器和阿波羅登月載人飛船對比圖
長征五號火箭的起飛質(zhì)量約869噸,具備近地軌道25噸、地球同步轉(zhuǎn)移軌道14噸的運載能力,在今年7月23日,就是利用長征五號遙四火箭,把火星探測器“天問一號”發(fā)射升空,如今天問一號已經(jīng)在太空中飛行了超過3億千米,長征五號火箭是我國將來進行深空探測任務(wù)的主力火箭型號。此次“嫦娥五號”探測器是在我國海南文昌發(fā)射場發(fā)射的,我國除了海南文昌之外,還有酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、太原衛(wèi)星發(fā)射中心和西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。

中國的四個衛(wèi)星發(fā)射中心
在我國的四個航天發(fā)射基地中,海南文昌衛(wèi)星發(fā)射基地具有得天獨厚的優(yōu)勢。首先,海南文昌的緯度位置最低,緯度大約為北緯18°,緯度越低就擁有越高的初速度,同等重量航天器發(fā)射所需的推力更小,也就更有利于發(fā)射大型航天器。其次,相對于另外三個衛(wèi)星發(fā)射中心,海南文昌地處沿海,具有海運優(yōu)勢,像長征五號火箭這種“身寬體胖”的火箭,很難進行陸地運輸,海運是最合適的方式,海南文昌具有海運優(yōu)勢。最后,海南文昌發(fā)射場周圍海域廣闊,具有更好的發(fā)射安全性,將來海南文昌發(fā)射基地將會成為我國空間站建設(shè)、月球探索和火星探索等航天發(fā)射任務(wù)的主要發(fā)射基地。

海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心