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3亿公里星球远征!长征五号大火箭好事将近,挑战世界最难科目
发布日期:2019-10-24 09:42:38

 

经过长时间的等待,终于等到今天,长征五号火箭发射失败已经过去了829天。经过两年多焦虑的等待,长征五号火箭回归的好消息终于到来了。

王源21号和22号大型火箭运载火箭

当我们享受假期的时候,宇航员们正在为长征五号长征三号火箭做最后的冲刺,日夜不停地跑。两艘大型火箭母舰,王源21号和王源22号,已经准备好携带长征5号系列大型火箭北上。除了王源运输队,还有超过1200名火箭生产线员工在假期中坚守岗位。

为了彻底解决长征五号姚2火箭核心一期yf-77氢氧发动机一期扩建部分涡轮排气装置的局部结构异常及相关衍生问题,研究小组采取了改进措施,并进行了多次远程试验测试,以确保长征五号姚3火箭不会毫无问题地飞上天。上个月,长城工业集团有限公司副总裁透露了姚明-3火箭将在一年内返回地球的消息。

yf-77氢氧发动机可靠性增长试验

"太空竞技场和火箭的容量一样大."在过去的两年多里,没有人比我们更了解这句话的神秘之处。

长征五号火箭最大起飞重量为867吨,地球同步转移轨道容量为14吨,居世界第二位。众所周知,25吨低地球轨道的运载能力是长征5 B火箭,而长征5号基火箭可以将32吨载荷送入低地球轨道。

长征五号低地球轨道的运载能力可达32吨

天宫空间站的核心舱、嫦娥五号月球样品返回飞船和火星探测器都是重量级有效载荷。他们都在等待通行证,这是长征五号远程三火箭任务的好消息。

火星探测器是三个重量级有效载荷中时间最敏感的,因为火星轨道限制发射每26个月进行一次。

火星一号探测器

我国第一个独立实施的火星探测器被命名为“火星1号”。它于2016年1月11日获得批准。到目前为止,我们已经完成了火星漫游车的制造,火星漫游车和轨道飞行器正在按照计划进度前进,整个火星任务在287天后(2020年7月23日)锁定了发射窗口。

萤火虫1号是我国第一个人们经常感叹的火星探测器。与火星1号相比,它的不同之处在于它不是独立实现的,而是搭乘俄罗斯福布斯土壤探测器前往火星。最终,萤火虫1号的任务失败了,因为俄罗斯的探测器未能成功改变轨道。

萤火虫1号只有110公斤重

事实上,萤火虫1号也不是我国最早的火星探索计划。叶培建院士此前透露,早在10多年前嫦娥二号任务期间,他们就计划前往火星。

我们都有重大太空任务的后备安排。嫦娥二号是嫦娥一号绕月卫星的备用星。其主要任务是为嫦娥三号登月拍摄高分辨率成像照片,作为嫦娥探月项目第二阶段的主角。然而,这并不消耗太多的燃料,所以它已经安排了一次扩张任务。

嫦娥二号计划去火星

科学家们最初计划扩大他们的火星任务。然而,由于中国空间资金有限,载人航天项目,嫦娥探月项目,以及一系列科学应用卫星转移资金的压力,当时深空TT&C系统还没有完全到位。因此,嫦娥二号的火星之旅最终无法进行。

正式实施的嫦娥二号扩展任务是对地球和月球的拉格朗日l2轨道进行飞行探测,然后对距地球约700万公里的图塔蒂斯小行星进行飞越探测,然后验证1亿公里的深空测控能力,为火星后续任务奠定基础。

嫦娥二号飞越图坦茨小行星

我们所做的总是要么不做,要么一鸣惊人。中国的火星探测项目不同于嫦娥的三步探月项目。这是一个两步的项目。第一步是发射火星一号探测器,完成火星的“轨道、坠落和旅行”。这是世界上第一次在一次发射任务中完成火星探索的三大工程目标。第二步是火星取样返回。

火星一号的首次发射完成了轨道和着陆之旅,这是指轨道飞行器作为火星卫星对火星的轨道探索。同时,释放月球车实现软着陆火星,然后释放月球车进行轨道探索。

火星一号探测器和着陆器

火星一号也将创造一个数据记录。送入火星轨道的探测器总质量将达到创纪录的5吨,这也是世界上第一次。因为有许多任务,宇宙飞船必须建造得足够大。我们可以说,我们选择了难度系数最高的火星探索课题。

我们敢于冒险的原因是我们已经打下了良好的基础。在嫦娥探月任务中,我们积累了足够的深空探测技术和经验。尽管火星和月球有完全不同的行星环境,但至少40%的技术是相互关联的。

嫦娥四号机器视觉系统

例如嫦娥四号探测器自主着陆系统,由导航惯性测量单元、激光测距、微波测距、光学成像、激光三维成像等传感器组成,也可用于火星任务着陆。该系统也是世界上首次基于机器视觉系统实现自主软着陆和避障。在这最关键的一步,我们已经达到了国际领先水平。

火星一号发射后将通过一个为期七个月的地球火转移轨道飞行近3亿公里到达火星。探头的信号强度严重衰减。因此,我们依托佳木斯TT&C站66m深空TT&C天线、喀什站35m TT&C天线和海外站,以及vlbi天文观测网,建成了世界级的深空TT&C网络。最远的测控距离已经可以到达冥王星和太阳系边缘,并且可以完全覆盖火星长达4亿公里的轨道。

66米深的太空TT&C天线

火星软着陆和巡逻探索是极具挑战性和难度的课题。迄今为止,只有美国实现了这些目标。最危险的阶段是进入火星大气层的“生死7分钟”。

火星一号团队开发的再入舱将使用国际上独创的弹道升力型配平机翼方案进入火星大气层。这有赖于太空之父钱学森从回国之初就重视亚轨道近空间研究,并充分积累高空空气动力学。例如,最近公开的df-17乘波导弹就是这一领域的最新成就之一。

火星1号再入飞行器使用升力型弹道配平机翼。

嫦娥4号7500n可变推力发动机也将用于火星1号。它可以缓冲和避免火星着陆最后阶段的障碍,从而为火力着陆任务的最终成功提供可靠的保障。

如果我们想保持理智,我们的火星之路会很顺利。例如,首次发射绕火运行的卫星可以实现火星探测的零突破,这同样重要。然而,我们没有这样做。相反,我们选择了难度最高、最具创新精神的发射来实现盘旋着陆巡逻方案,因为“两弹一星”的精神依然存在。

嫦娥4号7500n可变推力发动机也可用于火星1号

为探索月球和火星奔波了十多年的叶培建院士最近被授予“人民科学家”的荣誉称号。许多年前,他曾经用两个词感动过无数网民:

嫦娥系列总指挥兼总设计师顾问叶培建

正是因为这些献身于我们国家命运的英雄的存在,我们的未来才有希望。这也是为什么世界上只有中华文明延续至今。

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