近日，嫦娥五号好消息不断，短短两天嫦娥五号已经完成了月球采样及封装，也完成了中国首次地外天体起飞，不仅如此嫦娥五号在起飞前还实现了中国在月球首次实现国旗独立展示，这是我国第一面织物版国旗，这面织物版国旗可是相当不简单，这一步也意味着我国航天领域有了飞一般的进步，全国人民都为此感到骄傲。下面，大家和微闻网小编一起去了解一下月球亮相的织物版国旗不简单，中国在月球首次实现国旗独立展示，嫦娥五号完成采样及封装~
中国在月球首次实现国旗独立展示
据央视新闻官微消息,12月3日23时10分,嫦娥五号上升器3000N发动机工作约6分钟,成功将携带样品的上升器送入到近月点环月轨道。
点火起飞前,还实现了我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”!
专家介绍,与地面起飞不同,嫦娥五号上升器月面起飞不具备成熟的发射塔架系统,着陆器相当于上升器的“临时塔架”,上升器起飞存在起飞初始基准与起飞平台姿态不确定、发动机羽流导流空间受限、地月环境差异等问题;
此外,由于月球上没有导航星座,上升器起飞后,需在地面测控辅助下,借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿。
接下来,上升器将与环月等待的轨返组合体交会对接,将月球样品转移到返回器,后者将等待合适的月地入射窗口,做好返回地球的准备。
此前11月24日凌晨4时,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道。由此,我国开启首次地外天体采样返回之旅。
12月1日23时,嫦娥五号探测器已经成功在月球正面预选着陆区着陆,并传回着陆影像图,成为我国第三个成功实施月面软着陆的探测器。
12月2日4时,嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装。
12月2日22时,经过约19小时月面工作,探月工程嫦娥五号探测器顺利完成月球表面自动采样,并已按预定形式将样品封装保存在上升器携带的贮存装置中。
第一面“织物版”五星红旗如何闪耀月球？
五星红旗能够在月球上实现独立展示，主要依靠月面国旗展示系统辅助。该系统由月面国旗、压紧释放装置、展开机构三部分组成，长约半米。系统在折叠状态下随探测器升空，着陆月球后按照指令解锁打开。
与嫦娥三号、嫦娥四号以及玉兔月球车上的五星红旗采用喷涂方式不同，嫦娥五号这面“织物版”五星红旗是一面真正的旗帜。这是五星红旗在月球表面的又一次成功展示，也让中国探测器在月球上再次打上“中国标识”。
为了研制这套与众不同、研制难度迈上新台阶的五星红旗展示系统，中国航天科工集团航天三江九部经历了诸多挑战。保证可靠性是五星红旗展示系统的第一任务，整套系统涉及解锁、支架展开、支架固定等步骤，如果支架无法在月球上成功展开，一切都将前功尽弃。“每一个动作都要确保工作正常，而且这一系列动作必须在1秒钟内完成。”五星红旗展示系统项目负责人李云峰说。
火工品是整个五星红旗展示系统中最基础的一环，如果它无法起爆解锁，后续动作就无从谈起。五星红旗展示系统技术负责人程昌表示，系统使用的火工品在国内同等用途和功能中属于最小之一。研制团队将火工品放在-200摄氏度左右的液氮罐里和高温环境下进行几十次试验，模拟它在月球极大温差环境下能否正常使用，确保五星红旗能顺利在月面上缓缓升起。
选材时间超1年
宇宙中拥有很强的电磁辐射，月球表面环境恶劣，温差可达正负150摄氏度，这就决定了普通五星红旗无法在月球上使用。
在五星红旗展示系统立项初期，科研团队设计了多种展示形式，既有通过卷轴形式展开五星红旗的记忆合金展示方案、伺服升旗方案、机构展示方案，也有通过折扇形式展开的多种方案。尽管形式各异，但科研人员通过高低温试验后发现，只有卷轴形式展开的五星红旗比较平整，不会出现褶皱等情况。
如何保证五星红旗展开时拥有足够的强度，保持平整，研制团队围绕这一问题做了很多理论研究和模拟试验。程昌表示，科研团队在选材上花费的时间就超过1年，最终挑选出了二三十种纤维材料，通过热匹配性、耐高低温、防静电、防月球尘埃等物理试验，最终决定采用某新型复合材料，既能满足强度要求，又能满足染色性能要求，从而保证五星红旗能够抵御月表恶劣的环境，做到不褪色，不串色、不变形。
“虽然这只是一面薄薄的五星红旗，但科技含量十分高。”五星红旗展示系统项目指挥马威感慨道。
重量只有1公斤
嫦娥五号五星红旗平面运动包络将近2000mm×900mm，整个系统的重量只有1公斤。马威表示，选择这样的旗面尺寸是研制团队经过综合考虑的结果，目的是尽量突出视场效果，让相机拍出来的照片既能看到月表、深空，也能看到着陆器；如果五星红旗太大或太小，照片均无法呈现出丰富的元素。
由于五星红旗展示系统的重量只有1公斤，研制团队围绕整个系统在减重问题上下了大量工夫，不仅材料要轻质化，而且还要对设备进行“瘦身”。立项之初，研制团队先后论证过采用四级杆、三级杆和二级杆等方案，但考虑到复杂性和重量等原因，最终选择使用二级杆的方式来呈现。
“之所以采用杆系结构方案，是因为它在航天系统里算比较成熟的技术，包括卫星、飞船等航天器的太阳能电池帆板展开，使用的都是杆系结构，其目的就是保证可靠性。”李云峰说。
为了控制整个五星红旗展示系统的重量，研制团队还对结构进行了优化设计，在选取耐高温、抗严寒材料的基础上尽量将支架臂做薄、做小。系统使用的支架结构在空间环境中能承受住冷热交变、空间辐照、极低真空等恶劣环境的考验。
嫦娥五号完成采样及封装
记者从国家航天局获悉，12月2日22时，经过约19小时月面工作，探月工程嫦娥五号探测器顺利完成月球表面自动采样，并已按预定形式将样品封装保存在上升器携带的贮存装置中。采样和封装过程中，科技人员在地面实验室根据探测器传回数据，仿真采样区地理模型并全程模拟采样，为采样决策和各环节操作提供了重要依据。着陆器配置的月壤结构探测仪等有效载荷正常工作，按计划开展科学探测，并给予采样信息支持。
自动采样是嫦娥五号任务的核心关键环节之一，探测器经受住超过100摄氏度的月面高温考验，克服了测控、光照、电源等方面的条件约束，依托全新研制的地外天体样品采集机构，通过机械臂表取和钻具钻取两种方式分别采集月球样品，实现了多点、多样化自动采样。其中，钻具钻取了月面下的月壤样品，机械臂则在末端采样器支持下，在月表开展多种采样。为确保月球样品在返回地球过程中，保持真空密闭以及不受外界环境影响，探测器在月面对样品进行了密封封装。
嫦娥五号探测器配置了降落相机、全景相机、月壤结构探测仪、月球矿物光谱分析仪等多种有效载荷，能够在月表形貌及矿物组分探测与研究、月球浅层结构探测等科学探测任务中发挥重要作用。探测器钻取采样前，月壤结构探测仪对采样区地下月壤结构进行了分析判断，为采样提供了数据参考。
嫦娥五号上升器点火，实现中国首次地外天体起飞！
12月3日23时10分，嫦娥五号上升器3000N发动机工作约6分钟，成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。这是我国首次实现地外天体起飞。
与地面起飞不同，嫦娥五号上升器月面起飞不具备成熟的发射塔架系统，着陆器相当于上升器的“临时塔架”，上升器起飞面临起飞初始基准与起飞平台姿态不确定、发动机羽流导流空间受限、地月环境差异等挑战；另外由于月球上没有导航星座，上升器起飞后，需在地面测控辅助下，借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿。
点火起飞前，着上组合体实现月面国旗展开以及上升器、着陆器的解锁分离。此次国旗展开是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”，照片中“嫦娥”手中的国旗在阳光的照耀下，月球上的一抹“中国红”格外鲜艳。点火起飞后，上升器经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段，进入预定环月飞行轨道。随后，上升器将与环月等待的轨返组合体交会对接，将月球样品转移到返回器，后者将等待合适的月地入射窗口，做好返回地球的准备。
嫦娥五号“回家”还要闯过哪些关口？
众所周知，运载火箭在地球起飞是有一套完备的发射塔架系统的，点火起飞位置也经过了精确测算，飞行轨道也是一遍遍计算好的。但月面起飞完全不同，没有“地勤”支持，一切都靠自己，且必须一次成功，难度极高。
起飞时，着陆器就是上升器的“发射塔架”。虽然落月过程中，通过地形相机和智慧的算法保证了“发射塔架”的倾斜角度在允许的范围内，但上升器必须自主确定自身姿态和位置。
据专家透露，上升器在起飞前数小时进入准备程序，地球上的科研人员根据之前获得的着陆器的着陆时刻、上升器的姿态和位置等数据，计算上升器起飞时间、姿态轨道调整参数等一套数据，远程注入上升器制导导航与控制（gnc）系统中心控制单元。到了预定的起飞时刻，主发动机自行点火，上升器起飞。
专家表示，在起飞的最初一小段距离，上升器是不进行姿态调整的，之后根据之前收到的参数迅速调平，并开始竖直上升，到达一定高度后上升器在gnc系统的指挥下，在主发动机和姿态控制发动机的共同作用下开始按照既定程序拐弯，并以一定角度转入轨道入射段。从月面起飞算起，经过约6分钟，250公里的飞行后，上升器进入与轨道器和返回器组合体交会对接的初始轨道。
为了确保上升器能够顺利起飞上升，航天科技集团五院嫦娥研制团队进行了大量的试验验证，并建立了一整套环环相扣的系统保证任务，最终保证了嫦娥五号迈出了回家的第一步。
这一步完成后，上升器启动交会对接程序，之后要进行多圈的飞行，完成4次远程导引，来到轨道器和返回器组合体斜上方位置，准备实施交会对接，把采集到的月壤转移到返回器。其实，上升器在月面逗留采样期间，轨道器和返回器组合体环月飞行的同时，在地面控制下已完成了4次调相控制（调整轨道）及支撑舱分离，在环月圆轨道上等待上升器到来。
据透露，这次浪漫的“太空牵手”大约在两天后实施。
经过几十年的实践探索，我国在载人航天领域已经熟练掌握了近地轨道交会对接技术，但是在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接不仅在我国尚属首次，而且也是人类航天史上的第一次。为此，从上升器进入环月飞行轨道开始，一直到轨返组合体与上升器完成对接与样品转移为止，设计师们为嫦娥五号精心设计了交会、对接、组合体运行、轨返组合体与对接舱分离等一系列关键动作，助推嫦娥五号实现完美对接。
对接完成并顺利将样品转移至返回器后，轨道器和返回器组合体将在月球轨道上择机实施月地入射，当轨道器和返回器组合体飞到距地球5000公里时，轨道器留在月球轨道；返回器则要带着来自月球的2公斤左右的宝贵样品，经历惯性滑行、地球大气再入、回收着陆三个阶段最终返回地球。
值得关注的是，返回器回家的最后一步，面临着巨大的风险和挑战。
当返回器带着月壤，从38万公里远的月球风驰电掣般向地球飞来时，飞行速度接近每秒11公里的第二宇宙速度，而一般从近地轨道返回的航天器速度大多为每秒8公里的第一宇宙速度。可别小看了这每秒3公里的差距，就好像扔石头，同样一块石头，从一层楼扔下来的速度和从十几层楼仍下来速度肯定不一样。
同理，航天器从数百公里高的近地轨道返回和从38万公里远的月球返回必然不同，且差距巨大。一旦速度过猛，返回器一头撞向地球，后果不堪设想，必须让返回器减速飞行。为此，航天科技集团五院嫦娥五号设计师们创新性提出了半弹道跳跃式再入返回技术方案，就像在太空打水漂一样，整个再入返回过程就是让返回器先是高速进入大气层，再借助大气层提供的升力跃出大气层，然后以第一宇宙速度扎入大气层，返回地面。
英媒解读：中国为何将探测器送上月球？
中国为其太空计划投入了数十亿美元，希望到2022年拥有一个载人空间站，最终将人类送上月球。而现阶段的最新目标，便是收集月球岩石和土壤，以帮助科学家了解月球的起源、形成和表面的火山活动，分析月球土壤的结构、武力性质和物质组成。
如果返程成功，中国将成为继上世纪60年代和70年代的美国和苏联之后，第三个从月球上取回样本的国家。国家航天局探月与航天工程中心主任刘继忠表示，与美国、俄罗斯相比，此次嫦娥五号落定的是一个新区域，不同区域的火山喷发的形态、年代等于其他区域都存在巨大的差异，所以在科学领域中还是有很多研究价值的。
《自然》杂志曾表示，以前的月球资料表明，火山活动大约在35亿年前就已停止。而武汉中国地质大学的行星地质学家肖龙表示，如果取来的这些样本显示出10亿至20亿年前的月球表面仍存在火山活动，有关月球的历史或将被重写。
美俄接连示好，俄"全世界都向中国讨月壤"
美国国家航天局科学官员托马斯·祖尔布琴博士表示，嫦娥五号此举并非易事，中国将带回这特殊的月球样本，希望各国科学界能共同分享这一喜悦。在嫦娥五号成功发射升空当天，其也曾对中国表示热烈的祝贺。
俄罗斯联邦航天局副局长谢尔盖，代表俄罗斯联邦航天局对嫦娥五号成功落月表示祝贺，他强调，这是中国航天事业上重大的历史性事件，俄罗斯将与中国定期讨论关于这一方面的合作。
俄罗斯科学院的专家叶夫根尼表示，俄罗斯科学家希望从中国获得月壤样本，"也可以问问世界任何一位科学家，欧洲或是美国人，肯定都想得到月壤"。
嫦娥五号登月并返回只是一小步，虽然中国没必要与美国进行所谓"登月竞赛"，但也绝不能放松现在的探月优势和节奏。此前美国已经明确表示，不会放弃未来"独霸月球"的打算。在这种情况下，中国必须增强自己的实力，继续努力布局下一阶段的探月任务。
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