嫦娥五为啥等了这么多天才启程回来?

原标题:嫦娥五为啥等了这么多天才启程回来?

等这么久,和发射时一样,主要因为等最佳发射/返程窗口问题。

诸多原因:1.月球轨道平面和地球不重合,且距离地球在36到41万千米之间变化,尽力等最佳几何关系;2.月球公转一周28天,地球自转1天,要考虑离开地球时星下点/抵达地球后落点,测控几何关系;3.推进系统发动机推进能力、多次启动能力和滑行能力等;4.太阳干扰、空间天气等测控条件;5.最节省推进剂/最高成功率的轨道设计条件;等一系列因素。

这些条件能满足最好,能大幅降低火箭发射难度,然后进一步降低探测器机动难度,一步一步传导,最终确保任务成功率。例如嫦娥五号发射时,今年仅有3天最佳,其中之一就是发射时的11月24日,且采取“窄窗口多轨道”方案,在凌晨4-5点那个窗口的50分钟内,有5条最佳轨道、各间隔10分钟,长征五号火箭完美抓住了首个也是最佳方案。随后,由于火箭发射极其完美,入轨精度极高,嫦娥五仅仅进行了极小的两次轨道修正就顺利抵达月球,例如各发动机工作2秒钟、6秒钟的机动,更多是为了测试发动机在深空中性能了。节省了不少推进剂,也确保了后续的顺利。

同理,从月球返回,通过多耐心等一下,抓住最好窗口,让嫦娥五号轨道器、地面测控/回收系统等达到最佳工作条件,是最好的情况。反正是无人探测任务,等几天真无所谓的,嫦娥五号实现了这么多不可思议的重大突破,马上最后一步了,成功率最重要。

当然,如果是载人任务、人/生命维持系统坚持不了那么久,或者火箭、飞船推进系统足够强力,类似阿波罗登月,那就不要考虑这么多了,速去速回。但那样会对全系统要求大幅提升,阿波罗登月共17次任务、其中6次载人登月,花掉了2000亿美元(换算到今天)。

嫦娥单任务花费大多是一公里北京地铁、甚至更少的级别,性价比极高的背后,是航天人各种聪明才智在最低成本的情况下,将火箭、探测器能力发挥到最大化,确保成功率。目前,每一个嫦娥任务,一、二、三、五-T1、鹊桥、四、五,都非常成功。

嫦娥五号马上回来了,预计持续23天的任务即将华丽谢幕,一路顺利!

来源:太空精酿的空间站

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