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嫦娥五號的意義

(2020-12-07 06:20:42) 下一個

正在返回地球途中的大陸嫦娥五號登月飛船 (圖 Google Images),格外引人矚目,因為它在諸多方麵創造了第一。首先,CCTV直播了此次嫦娥五號登月飛船從發射到向月球軌道飛行的全部過程,包括裝在火箭上的攝像頭拍攝的畫麵。通常,大陸的媒體要等到確認火箭發射成功後才會播放發射錄像。直播顯示出大陸對本國太空計劃的信心。

這次嫦娥五號的登月之旅還創造了以下大陸第一:

第一次從月球采集樣品,並將其帶返地球 (圖 Knowablemag)。嫦娥五號飛船的首要任務,就是在月球表麵鑽取月球樣品,並在成功采集月球樣品後,由著陸器 (lunar lander) 和上升器 (ascender) 合作將獲取的采樣封裝保存在上升器攜帶的貯存器中。這時的上升器,仿如麵色姣好,身材窈窕,讓人充滿幻想的仙女,懷裏裝著一隻“繡球” (月麵采樣貯存器)。

第一次從月麵起飛。完成月麵采樣和封裝工作後,嫦娥五號上升器 (圖 ecns) 於月麵點火脫離著陸器起飛上升離開月麵,在經曆垂直上升、姿態調整和軌道射入三個階段後,進入環月軌道。雖然月麵的引力僅地麵的六分之一,但與地球相距甚遙且上麵沒有發射塔架,缺乏科技人員的現場維護,發射平台穩定性及朝向角度無法保證,使上升器點火起飛時候具有很大的不確定性。盡管如此,仙女般的上升器,渴望盡快見到日思夜想的郎君。於是她懷揣“繡球” (月麵采樣貯存器),地縱身一躍,跳離略覺鬆軟的月麵,毅然決然地向郎君所在的月軌方向飛去。

第一次在月球軌道上的交匯對接 (docking)。當載著月球樣品的上升器“芳影” 姍姍來遲的出現在月球軌道上時,一直在月軌上尋尋覓覓的郎君軌道器 (orbiter) 和返回器 (return spacecraft) 組合體喜出望外,以百米衝刺的速度緊追急趕地接近苦苦思念的“她”。 當雙方近在咫尺時,軌道器和返回器組合體果斷地張出自己的雙臂,將 “她”緊緊地擁抱在自己懷裏,並拿到了“她”的“繡球”。由此,軌道器和返回器組合體,通過遠程導引和近程自主控製,逐步靠近上升器,以抱爪 (holding claws) 的方式捕獲上升器,成功地與上升器在38萬千米以外的月球軌道上進行了無人交會對接,之後將樣品容器安全轉移至返回器中 (圖 China Daily)。

第一次攜帶月球樣品返回地球。人有悲歡離合,月有陰晴圓。這仙女與郎君雖然山盟海誓,可該來的總是會來。愛得死去活來的郎君,雖想要與心上人海枯石爛,可現在也得暫時離開她了。因為他必須要履行離開地球前立下軍令狀,返回地球,向父老鄉親匯報自己的工作。於是,嫦娥五號軌道器返回器組合體 (郎君) 12月6日12時35分與上升器 (仙女) 成功分離,進入環月等待階段,準備返回地球的最後一段行程 (圖 CGTN)。

軌道器返回器組合體從38萬公裏之外的月球飛往地球的過程中,以第二宇宙速度 (11.2公裏/每秒) 在地球大氣層“打水漂”,即先進入大氣層,依靠大氣層的升力跳出去,然後再次進入大氣層,通過這樣的一進一出,實現減速 (圖 知乎日報)。所以,軌道器返回器組合體在重返地球前需要一段環月休整階段,在等待最佳時間的同時養精蓄銳。否則一不小心,就有可能像流星般消逝在天際。

嫦娥五號是人類第一艏在月球近端的火山平原呂姆克山 (Mons Rümker) (圖 知乎日報) 著陸的登月飛船。呂姆克山是以德國天文學家卡爾·呂姆克 (Karl Rümker 1788-1862) 的名字命名的“風暴海洋”中的火山區,在嫦娥五號前這個區域從未接待過來自地球的客人。由於這個月點估測有12億年的曆史,比美國阿波羅和前蘇聯月球著陸器的著月點要年輕許多 (30億年以上),故對該地存在大約13億至20億年前的玄武岩的研究,將有助於推進對月球火山活動和演化曆史的認識。此前美、前蘇獲取月壤樣品的研究表明,月球上的火山活動在35億年前達到頂峰,然後減弱並停止。但對月球表麵的觀測發現,某些區域可能含有最近10至20億年前才形成的火山熔岩,這與嫦娥五號著陸地區的年齡相仿。對嫦娥五號采回樣品的研究,或將改寫月球的曆史。

大陸的嫦娥五號登月之旅也是一次國際合作實踐。歐洲空間局通過法屬圭亞那 (Guyane) 的庫魯站 (Centre Spatial Guyanais) 對嫦娥五號任務發射和著陸階段進行跟蹤,同時在整個任務期間作為中國地麵站的備份單位隨時待命 (圖 網易)。來自庫魯站的數據有助於大陸的任務控製小組確定嫦娥五號發射後的軌道運行狀態。當嫦娥五號進入著陸階段時,歐洲空間局位於加納利群島 (西班牙語Islas Canarias) 的馬斯帕拉馬斯站提供支持並進行跟蹤工作。

有關嫦娥五號登月之旅的新聞現在比比皆是,包括其開創的許多“第一”。客觀的講,除去即將在軌道器返回器組合體重返大氣層時予以驗證的“打水漂”外,嫦娥五號登月之旅的其它活動,均係重複美國在50多年前,前蘇聯在40多年前早已做過的事。所以,大陸要在航天領域趕上美國,和俄羅斯 (繼承了前蘇聯包括航天在內的一切),依然“路漫漫其修遠兮”,任重道遠。

參考資料

Clark, S. (2020). China’s Chang’e 5 sample return craft takes off from the moon. SPACEFLIGHGT NOW. 鏈接 https://spaceflightnow.com/2020/12/03/chinas-change-5-sample-return-craft-takes-off-from-the-moon/

 

The European Space Agency. (2020). ESA Tracks Moon Mission. 鏈接 https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/11/ESA_tracks_Chang_e-5_Moon_mission

The Guardian. (2020). Chang'e-5: China's unmanned moon probe delivers samples to orbiting spacecraft. 鏈接 https://www.theguardian.com/science/2020/dec/06/change-5-chinas-unmanned-moon-probe-delivers-samples-to-orbiting-space-craft

Lyons, K. (2020). China’s Chang’e 5 completes docking mission on its way back to Earth. THE VERGE.  鏈接 https://www.theverge.com/2020/12/5/22156311/china-change-5-docking-mission-moon-lunar-samples

Myers, S. L. and Chang, K. (2020). China Lands Chang’e-5 Spacecraft on Moon to Gather Lunar Rocks and Soil. The New York Times. 鏈接 https://www.nytimes.com/2020/12/01/science/china-moon-landing.html?_ga=2.104207360.1616672357.1607264043-865380023.1592242576

THE PLANETARY SOCIETY. (2020). Chang'e-5: China's Moon Sample Return Mission. 鏈接 https://www.planetary.org/space-missions/change-5

SCMP Editorial. (2020). China moon mission can open door to global space cooperation. South China Morning Post. 鏈接 https://www.scmp.com/comment/opinion/article/3112794/china-moon-mission-can-open-door-global-space-cooperation

Wiki. (2020). Chang'e 5. 鏈接 https://en.wikipedia.org/wiki/Chang%27e_5

 

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閱讀 ()評論 (19)
評論
兵團農工 回複 悄悄話 “ 客觀的講,除去即將在軌道器返回器組合體重返大氣層時予以驗證的“打水漂”外,嫦娥五號登月之旅的其它活動,均係重複美國在50多年前,前蘇聯在40多年前早已做過的事。所以,大陸要在航天領域趕上美國,和俄羅斯 (繼承了前蘇聯包括航天在內的一切),依然“路漫漫其修遠兮”,任重道遠。”

————這才是點睛的一筆,嗬嗬

國華P 回複 悄悄話 回複 'lao-fei' 的評論 : 謝謝。(哈哈) “功友”是?
lao-fei 回複 悄悄話 這種文章如果老是發表在文學城,對灣灣和功友將是致命的,還是發發善心考慮考慮他們的感受吧。
國華P 回複 悄悄話 回複 '武勝' 的評論 : 謝謝你建設性的點評,和對我的鼓勵。
武勝 回複 悄悄話 回複‘國華P’:你說得對,蘇聯是首個無人登月取樣返回,在美國載人登月取樣返回後。也讚同你的理念,和平競賽和合作有利於整個人類。
國華P 回複 悄悄話 回複 'nikecap53' 的評論 : 謝謝你閱讀本博文。要是你能提供一些資料/文件來支持你的點評就好了。鼓勵你去找尋有關資料並跟博友分享,這樣更具建設性。
國華P 回複 悄悄話 回複 '武勝' 的評論 : 謝謝補充。確實如你所講,現在的通訊“設備也比50年前先進。即便如此,成功也不容易”。我剛查了一下登月時間和取樣返回地球時間順序。前蘇聯係人類(飛船)首次登月,但美國為人類第一次在月球上行走。美國也先於前蘇聯在月球取樣帶回地球。但與美國不同,前蘇聯不是宇航員登上月球鑽取月樣,而是像中國此次這樣,以機械鑽取並帶回地球。下麵係原文:

On July 20, 1969, American astronauts Neil Armstrong (1930-2012) and Edwin "Buzz" Aldrin (1930-) became the first humans ever to land on the moon. About six-and-a-half hours later, Armstrong became the first person to walk on the moon.?

In July 1969, Apollo 11 achieved the first successful sample return from another Solar System body. It returned approximately 22 kilograms (49 lb) of Lunar surface material. This was followed by 34 kilograms (75 lb) of material from Apollo 12, 42.8 kilograms (94 lb) of material from Apollo 14, 76.7 kilograms (169 lb) of material from Apollo 15, 94.3 kilograms (208 lb) of material from Apollo 16, and 110.4 kilograms (243 lb) of material from Apollo 17.

Former Soviet Union's Luna 24 (Aug. 9, 1976)?returned?with lunar soil?samples taken?from a depth of seven feet (about two metres) below the surface. (Luna, Britannica.com).

One of the most significant advances in sample-return missions occurred in 1970 when the robotic Soviet mission known as Luna 16 successfully returned 101 grams (3.6 oz) of lunar soil. Likewise, Luna 20 returned 55 grams (1.9 oz) in 1974, and Luna 24 returned 170 grams (6.0 oz) in 1976. Although they recovered far less than the Apollo missions, they did this fully automatically.
nikecap53 回複 悄悄話 天朝初了偷竊西方技術,不知道還會什麽!
武勝 回複 悄悄話 嫦娥探月係列迄今十分成功,並不是完全重複上世紀蘇美探月,例如嫦4登陸月背就是首次。現在的電腦控製、通訊、成像等多種設備也比50年前先進。即便如此,成功也不容易。去年以色列和印度的軟登陸月球都失敗了。

又,登月、軟著陸和取樣返回都是蘇聯首先成功,載入登月隻有美國。
國華P 回複 悄悄話 回複 'Swedenbo' 的評論 : 謝謝。的確,科學無國界,合作才進步更快。一切泛政治化隻能讓那些想要渾水摸魚的人陰謀得逞。拜登候任總統希望從實力出發與大陸競爭,同時在可以合作的領域進行合作。
國華P 回複 悄悄話 回複 'cip' 的評論 : 謝謝轉發,遺憾沒有讀到你的高見。生存,發展,過美好生活是所有人的權利,無論她/他的性別年齡,宗教信仰,種族文化,經濟發展水平如何。科學無國界,科學技術可以改善人類物質生活。世界各國,包括美國和歐洲科學家,都提倡合作,而非挑唆國家紛爭、族群撕裂的科學技術泛政治化。這一點隻要看看矽穀大廠對科技產品貿易的態度即可。歐洲宇航局的合作態度也可引以為鑒。回顧曆史,即便在美、前蘇聯冷戰的高潮期間,兩國還合作建設國際空間站。現在,無論是美國還是歐洲,都將大陸定義為競爭對手,而非敵人。所以,應該共同將有限的資源用來合作開發新的科學技術,讓人類的生活更美好。烏托邦?或許,但登月、上火星不也曾經是“癡心妄想”嗎?
Swedenbo 回複 悄悄話 民主不民主和上天關係並不太大。第一個國家美國,“民主”國家;第二個蘇聯,“獨裁”國家;第三個中國,又“獨裁”又“民主”的國家。
cip 回複 悄悄話 無法弄 發表評論於 2020-12-07 14:20:06
94,任重道遠,還是引以為榮,將來可能更不容易,體製的不同,和民主國家走不同的路,人類浪費更多的資源,卻不能共享。我們的“引以為榮”也會越來越淡漠,國人在推遠我們,我們跟著民主的馬車離天朝越走越遠……
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這都是啥想法啊。別人做過的也不會和我們分享。我們除了自己做,別無他途。
國華P 回複 悄悄話 回複 '無法弄' 的評論 : 謝謝。確實,同一事物可以有不同的用途,以及看待這一事物的視角。欣賞你的辯證觀點。
國華P 回複 悄悄話 回複 'balancedview' 的評論 : 謝謝鼓勵。
國華P 回複 悄悄話 回複 'charlie_us' 的評論 : Absolutely. Although much is repetition of what US and former Soviet Union did 50+,40+ years ago, China is the third country in the world to do so,, so quite an achiement.
無法弄 回複 悄悄話 94,任重道遠,還是引以為榮,將來可能更不容易,體製的不同,和民主國家走不同的路,人類浪費更多的資源,卻不能共享。我們的“引以為榮”也會越來越淡漠,國人在推遠我們,我們跟著民主的馬車離天朝越走越遠……
balancedview 回複 悄悄話 謝謝好文: 寫得情意綿綿!
charlie_us 回複 悄悄話 Still a prod achievement for Chinese.
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