作文君:北京時間2020年11月24日凌晨4:30,嫦娥五號月球探測器在海南文昌航天發射場,由長征五號遙五運載火箭發射升空,這是我國無人探月工程“三步走”戰略規劃的收官之作。在這次任務中,嫦娥五號著陸器攜帶的一面五星紅旗在月面成功展開,實現了我國首次在月球表面國旗的“獨立展示”。不僅如此,嫦娥五號還實現了我國四項“首次”:首次實現在月球表面完成月壤的采樣與封裝;首次實現月面的起飛;首次在 38 萬公里以外的月球軌道上進行無人交會對接;首次攜帶樣品以接近第二宇宙速度返回地球。我們國家也成為繼美國和蘇聯之后,第三個能夠執行月球采樣返回任務的國家。正如網友所言,嫦五要做的,是超越神話。她不僅要奔月,還要回歸!
在宣布發射成功之后,多個國家和地區發聲祝賀,美國NASA還在賀詞中直言希望我們能夠向全世界分享這些數據,俄羅斯月球和行星地球化學實驗室主任斯柳塔直接羨慕地表示,希望能從中國同行那里獲得月壤樣本,他同時說道,你去問問世界上任何一位科學家,歐洲人或者美國人,他們同樣想得到月壤。那么,為什么世界各國科學家都迫切地希望得到月壤呢?這小小的一捧“土”能干什么呢?挖“土”工程到底有多難?帶著這些疑問,快來看看作文君為大家準備的素材吧!
中國的探月筆記
“繞落回”三步走
隨著嫦娥五號的發射成功,中國的探月工程第一階段的任務也進入尾聲。按照在2004年立項的中國探月工程規劃,嫦娥工程分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個階段。
而無人月球探測又分為“繞、落、回”三步完成,即繞月飛行,著陸勘探,采樣返回,其中嫦娥一號到嫦娥四號已經完成了前兩步,而嫦娥五號將完成最后的“回”,這也是嫦娥系列迄今為止最復雜、技術難度最高的一次任務。
后續,嫦娥六號計劃在月球南極進行采樣返回;嫦娥七號計劃開展月球南極資源詳查,對月球的地形地貌、物質成分、空間環境進行一次綜合探測任務;嫦娥八號除繼續進行科學探測實驗以外,還要進行一些關鍵技術的月面實驗。
探月大事記
2009年3月1日 中國第一顆月球探測衛星嫦娥一號成功撞擊月球,為我國空間探測器軟著陸打下了基礎。這是中國人首次在月球表面留下痕跡。
2013年12月14日 嫦娥三號探測器攜“玉兔號”月球車成功實現中國首次月球軟著陸。綜合考量多種因素后,著陸地選擇在月球雨海西北部的虹灣地區。嫦娥三號成為虹灣地區的首位“訪客”。
2019年1月3日 嫦娥四號成功在月球背面的南極—艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑內著陸。這是人類探測器首次在月球背面軟著陸。
2020年12月1日 嫦娥五號探測器成功著陸在月球正面預選著陸區,在48小時內開展月面鉆探取樣、月面抓取取樣、樣品打包以及準備月面起飛等工作。
15年前的小目標
從2004年月球探測工程啟動以來,嫦娥家族在長征系列火箭的托舉下,讓奔月神話一步步成為現實。在當年的報紙上,還刊登了中國的這個登月計劃,如今時隔多年,有網友拿出15年前的舊報紙,上面的內容也引發熱議:中國崛起是有原因的。
在當年的這份報紙中,很多國家都立下了非常遠大的目標,只有中國是3年一個小目標,6年一個大目標,一步一個腳印,也只有中國按照完整步驟完成了目標,并且在2020年結束之前,成功將“嫦娥五號”送上了月球,嚴格按照當年的計劃來執行。

PS:想要了解更多有關中國探月工程的素材,可以翻閱本刊2014年第1期“熱詞時文”《“嫦娥三號”攜“玉兔”奔月》和2019年第5期“文化科教”《“嫦娥四號”成功著陸,人類探測器首訪月之暗面》。
嫦娥五號探月任務大揭秘
嫦娥五號還有別的身份?“月球挖土人”
月球表面自動采樣封裝,是嫦娥五號任務中最引人注目的一個環節,著陸月球后,嫦娥五號就要承擔起“月球挖土人”的工作,在月面開始采集月壤,“鉆”“鏟”“挖”“夾”十八般武藝齊上陣,實現了我國首次月面自動采樣,采集了約2公斤月壤并進行密封封裝。
其實,人類上一次從月球帶回月壤還是在1976年,蘇聯發射的月球24號探測器,從月球帶回170.1克月壤,自此之后,人類再沒有從月球帶回過土壤。此次嫦娥五號著陸器采集的月球土壤約2000克,是蘇聯月球24號探測器帶回月球土壤的重量的11倍多,這批月球土壤將被用來研究月球的演化歷史。
挖回來的月壤究竟能干什么用
通過對月壤的研究,可了解月球本身,還能了解太陽系的空間物質和能量的重要信息。據月球科學家介紹,此前對美、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,然后減弱并停止。但對月球表面的觀測發現,某些區域可能含有最近10億至20億年前才形成的火山熔巖,這與嫦娥五號著陸地區的年齡相仿。如果嫦娥五號采回的樣本能夠證實這段時間月球仍在活動,將改寫月球的歷史。
在月球上“挖土”,再送回地球有多難
難關一:從月面起飛。12月5日,在順利完成月球采樣后,嫦娥五號上升器月面點火,輕盈地奔向等待它的太空“母港”——嫦娥五號軌道器和返回器組合體。而完成這一過程并不容易:在地球上的發射任務需要發射場提供完備的保障體系,除了發射塔架的固定,還有大量工程師實時地維護和調整,而在月球上,這一切都需要嫦娥五號自己來完成。從著陸點的選取,到對發射地點的經緯度、坡度、高程的調整,都將由嫦娥五號的AI大腦自主完成。經過一系列技術攻關,嫦娥五號科研團隊建立了一整套環環相扣的系統,實現了嫦娥五號上升器起飛時自主定位、定姿,護送上升器離開月球。
難關二:在38萬公里以外的月球軌道上進行無人交會對接。四十多年前,蘇聯的月球探測器在采樣后都是從月球表面直接起飛返回地球,因此必須裝載更多的燃料,留給月球土壤樣本的空間就會大大壓縮。而月球軌道無人交會對接技術則解決了這個問題,探測器采樣后不直接飛回地球,而是由上升器將土壤樣本轉移到月球軌道上飛行的返回器中,再由返回器帶回地球。但是,這要求兩個航天器交會對接的時候,相對位置要控制在誤差不能超過5厘米。因此,研制人員量身打造了一個全新的對接機構,共有三套。每一套機構都要首先張開像人的雙臂,張開以后抱住對面的單杠,然后拉緊,再收攏把它抱緊,最終實現了我國首次月球軌道自動無人交會對接與樣品轉移。于是,就有了這太空“深情擁抱”的畫面。
難關三:返回地球。此次任務返回器從38萬公里遠的月球返回地球時,飛行速度是接近每秒11公里的第二宇宙速度。如果以這樣的速度著落地球,返回器和樣品要承受高溫和過載等多重挑戰。為了保證它們的安全,嫦娥五號將采用一種類似“打水漂”的方式進入大氣層,先利用大氣層的升力彈射出去,減速后再度進入大氣層。即使采用半彈道跳躍方式返回,返回器再入大氣層仍然會面臨熱控方面的挑戰。為此,中國航天人巧妙地設計了返回器外形。返回器就像一個窩頭,側面挖一個洞,洞里面就是推力器。在大氣層飛行時,返回器不僅會受到阻力,也會產生一定升力。靠著這一點點升力,返回器就能成功實現半彈道跳躍方式返回。
嫦娥小姐姐和小哥哥們
青年一代的航天人
“第一個飛向月球的,是中國傳說中的美女嫦娥。第一個踏上月球的,卻是一個美國男人,那就是我。”32年前,美國宇航員阿姆斯特朗應邀訪問中國,在歡迎儀式上,“登月第一人”用美式幽默談笑風生。阿姆斯特朗的自信,來自他身后強大的航天科技力量,而航天技術則是衡量一個國家綜合實力的標志。還有這樣一個數據:美國參與“阿波羅計劃”的科研人員,當時的平均年齡不到30歲。
人才,是航天的發動機;航天,是人才的推進器。從上世紀一路走來,一代代中國航天人奮起直追,接力前行,組成了一條生氣勃勃的“人梯”,也架起了一條不斷向上攀登的“天梯”。
時光倒回到13年前,如果打開嫦娥一號五大系統領軍人物的花名冊,你會發現:總指揮、總設計師均是60歲以上的老一輩科學家,有的甚至年近八旬,那些分系統副總指揮、副總設計師則是清一色的年輕人,有的還不到40歲。在葉培建院士的帶領下,研制團隊短短3年攻克嫦娥一號衛星軌道設計等一系列技術難題,突破并掌握一大批具有自主知識產權的核心技術,把進軍深空探測的主動權牢牢掌握在中國人手里。
如今,這種被中國航天人戲稱為“父子配、祖孫配”的人才梯次配置結構已經重組——
中國航天領軍人物陣容煥然一新,他們中有德高望重的科技大家,技藝精湛的技能大師,還有一大批朝氣蓬勃的青年骨干。
(摘自微信公眾號“34號軍事室”,原標題《中國探月故事》作者:王通化 高立英 賀逸舒 )
長征五號火箭發射支持系統主管孫振蓮自述:爭分奪秒,為夢想負重前行
看到探月工程標志上的那雙腳印,我感慨萬千。長征五號于2006年立項,歷經14年長途跋涉,中國航天走出的道路,正是中華民族一直在走的路——一條自力更生、艱苦奮斗、大力協同、勇攀高峰的路。
長征五號地面設備一次配套、多次使用,發射后需要進行檢修和更新工作。遙一火箭、遙二火箭的恢復周期都是90多天。2020年要執行3次發射任務,任務流程2個月,留給地面恢復的周期只有1個多月,按照之前的經驗,這幾乎是不可能完成的任務,必須提升地面發射支持系統短期快速恢復能力。我們型號隊伍按照發射場技術流程,結合地面發射支持系統產品及海南極端天氣特點,把工作項目、資源、人員細化到小時,最終將恢復周期壓縮為35天,探索出了一套適用于發射支持系統短期快速恢復的流程優化模式。
受疫情影響,今年工程推進期間資源、人員協調難度加大,火箭地面恢復團隊經過千方百計努力,終于在發射前把全部資源協調到現場。成功發射的第二天,副總師賀建華就組織團隊開始進行設備恢復工作,大家迎難而上、全力以赴,克服了各種困難。
很多工作只能在室外進行,而海南的烈日、臺風和暴雨常不請自來。為拼進度,防熱涂層修復人員提出在不影響其他系統工作的前提下,白天插空干,晚上連續加班干。
在室內進行恢復工作更是給大家帶來了極大挑戰:501廠房停電檢修,沒空調的廠房里溫度近40℃,濕度超過90%,工作服濕透了,被鹽漬得白花花一片。
支承臂主管設計人員徐錚患有腎結石,受疫情影響,沒人能及時替換,他靠著吃止痛片扛過了一次次病情發作,直到完成工作才去醫院就診。
在極短時間內隊員們完成了規定項目的恢復更換工作。到現在為止,很多隊員已在靶場待了10個多月。在這個和平年代,愛崗敬業就是航天人家國情懷的最好體現。點滴之水能匯聚成江河,每個平凡人的努力也能變成推動國家進步的力量,推動中華民族偉大復興的中國夢早日實現。
通信指揮員王旭:保持一顆初心
出生于1988年的王旭是文昌航天發射場的通信系統指揮員,也是最早走上崗位的一批建設者。從2013年碩士畢業,王旭就來到發射場,加入通信系統的建設。他親手參與了基礎建設和設備安裝調試,讓各級指揮員有了千里眼、順風耳,指揮決策更加精準,航天發射成功更有把握。工作7年以來,王旭先后擔任崗位操作手、分系統負責人、通信系統指揮。不論職位高低、工作普通或復雜,他都保持著一份刻苦鉆研、認真負責的“初心”。
這位穿漢服的“嫦娥”小姐姐,還是個航天技術“小專家”
“嫦娥五號”探測器發射的前一周,長征五號遙五火箭和“嫦娥五號”探測器完成技術區總裝測試后,垂直轉運至發射區。在轉運現場,徒步護送長五和“嫦五”出征的隊伍中,一位身著漢服的“嫦娥”姐姐圈粉無數。這位“嫦娥”姐姐就是河南濮陽姑娘崔藝晗,2020年1月起,開始擔任文昌航天發射場測發軟件配置管理員,負責著全發射場上百份軟件的入庫、管理、配置工作。