央視截圖。

2020年12月17日，嫦娥五號任務(wù)軌道器與返回器在距離地球5000公里處實(shí)施分離，返回器攜帶月球樣品返回地球，軌道器順利執(zhí)行規(guī)避機(jī)動(dòng)。然而在完成既定主任務(wù)后，軌道器并沒有結(jié)束它的工作，而是開始了拓展任務(wù)。那么這一次，它要飛往哪里？要做什么呢？

嫦娥五號軌道器這次要去哪兒？

由于嫦娥五號任務(wù)發(fā)射入軌精度及探測器的軌控精度都很高，軌道器減少了很多次修正過程，節(jié)省了大量推進(jìn)劑。因此，在軌返分離前，研制團(tuán)隊(duì)根據(jù)軌道器推進(jìn)劑的剩余量，以及測控條件、器上設(shè)備狀態(tài)等評估，認(rèn)為具備開展拓展任務(wù)的條件。

航天科技集團(tuán)五院嫦娥五號探測器總體副主任設(shè)計(jì)師盛瑞卿說：“我們應(yīng)該是在軌返分離前，就要決定軌返分離后，軌道器應(yīng)該要做一個(gè)什么樣的操作。因?yàn)樗F(xiàn)在剩余的推進(jìn)劑還是比較多的，可以為后面的一些深空探測作出貢獻(xiàn)，所以我們決定要讓它飛往日地拉格朗日L1點(diǎn)，進(jìn)行一個(gè)環(huán)繞探測。”

日地L1點(diǎn)，位于地球與太陽的連線之間，距離地球約150萬公里，是放置太陽觀測站的最佳位置。在那里，航天器永遠(yuǎn)不會(huì)被地球或者月球遮擋，嫦娥五號軌道器就可以不間斷地觀測太陽，或者觀測地球向陽面。

盛瑞卿說：“現(xiàn)在我們軌道器可用的剩余燃料應(yīng)該還有100多公斤，是可以保證能夠飛往至日地L1點(diǎn)。后續(xù)我們也會(huì)根據(jù)日地L1點(diǎn)的狀態(tài)，再評估下一階段的探測任務(wù)。”

為什么選擇日地拉格朗日L1點(diǎn)

此次嫦娥五號軌道器要飛去的地方叫做日地L1點(diǎn)，距離地球約150萬公里。為什么選擇了這個(gè)點(diǎn)作為拓展任務(wù)？對未來深空探測有哪些幫助呢？

“日地L1點(diǎn)”的全稱是“日地拉格朗日L1點(diǎn)”。在宇宙中，地球圍繞太陽，月球圍繞地球，這些都是由于引力造成的。而在兩個(gè)天體之間，存在著引力“動(dòng)平衡點(diǎn)”，也就是說在這個(gè)位置上受到來自各方的引力大小基本相同。這些動(dòng)平衡點(diǎn)就叫做拉格朗日點(diǎn)。在這里，航天器更容易保持相對穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，更加節(jié)省燃料，為長期工作提供有利的條件支持。

盛瑞卿說：“日地L1點(diǎn)位于日地的連線上。我們（軌道器）大概進(jìn)入到一個(gè)300天軌道周期的圓軌道。進(jìn)入之后，我們還是大概每間隔180天對它進(jìn)行一次軌道維持。”

專家介紹，選擇日地L1點(diǎn)作為拓展任務(wù)還有一個(gè)重要的原因，它將是我國首次進(jìn)行地內(nèi)空間的探測任務(wù)，也就是目標(biāo)軌道位于地球軌道之內(nèi)。

我們知道太陽系中的行星分為地內(nèi)行星和地外行星，“天問一號”要去的火星就是地外行星，而水星和金星則是地內(nèi)行星。

盛瑞卿說：“我們國家還是首次嘗試在地內(nèi)空間進(jìn)行探測活動(dòng)，它的光照條件，包括它的測控條件以及它的熱條件，跟以往的探測中都有很大的不同。這也是我們可以為未來潛在的一些深空探測任務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。”

據(jù)了解，嫦娥五號軌道器后續(xù)將環(huán)繞地日L1點(diǎn)飛行，對其附近的光照、輻照等環(huán)境進(jìn)行檢測，并驗(yàn)證相關(guān)分系統(tǒng)的適應(yīng)能力。同時(shí)將擇機(jī)開展日凌期間探測器與地面的測控通信試驗(yàn)等任務(wù)。

嫦娥五號軌道器還要飛多久？

我們已經(jīng)知道了嫦娥五號軌道器的目標(biāo)在哪兒，也知道了為什么要去，那么它何時(shí)才會(huì)抵達(dá)呢？目前已經(jīng)飛行多遠(yuǎn)了呢？

專家介紹，嫦娥五號軌道器在與返回器分離兩個(gè)小時(shí)后進(jìn)行了軌道機(jī)動(dòng)，進(jìn)入日地L1點(diǎn)轉(zhuǎn)移軌道。并于次日上午進(jìn)行了第一次軌道修正，更準(zhǔn)確地奔向日地L1點(diǎn)。經(jīng)過一個(gè)月左右的飛行，目前器上狀態(tài)良好，距離地球約143萬公里。

不過由于距離地球越來越遠(yuǎn)，軌道器的速度會(huì)越來越慢。因此即便在這一個(gè)月的時(shí)間就飛行了143萬公里，但是剩下的距離它卻需要兩個(gè)多月的時(shí)間才能到達(dá)。

盛瑞卿說：“它離開地球的時(shí)候大概是十幾公里每秒，但是隨著我們大概達(dá)到30多萬公里的時(shí)候，它的速度可能已經(jīng)減到只有四點(diǎn)多（公里/秒）了。我們計(jì)劃是于3月中旬的時(shí)候到日地L1點(diǎn)。其間，我們可能還要根據(jù)測定軌的情況，開展一到兩次的中途修正。”

嫦娥家族超額完成多少任務(wù)？

事實(shí)上，嫦娥家族一向是“勞模”的代表。從嫦娥二號到嫦娥五號，都“超額”完成了任務(wù)，為我國的深空探測奠定了更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2011年，嫦娥二號在完成既定任務(wù)后，從月球軌道出發(fā)開展拓展任務(wù)，于2011年8月25日成功環(huán)繞日地引力的另一個(gè)平衡點(diǎn)——日地拉格朗日L2點(diǎn)。

2013年12月，嫦娥三號成功著陸在月球正面。2016年7月31日，設(shè)計(jì)壽命僅為三個(gè)月的“玉兔”號月球車在超期服役兩年多后，停止工作。而嫦娥三號著陸器目前仍在進(jìn)行探測任務(wù)，是世界上在月面工作時(shí)間最長的航天器。

2019年1月，嫦娥四號成功著陸在月球背面。目前已經(jīng)進(jìn)入到第26個(gè)月晝的工作期，探測器狀態(tài)良好。

除此之外，在2014年發(fā)射的嫦娥五號T1試驗(yàn)器的服務(wù)艙，在完成既定任務(wù)后回到了環(huán)月軌道，開展交會(huì)對接相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證，為嫦娥五號任務(wù)提供幫助。盡管目前試驗(yàn)器的燃料幾乎耗盡，但是它的熱控、測控等狀態(tài)依舊正常，仍舊在環(huán)月飛行。

現(xiàn)在，隨著嫦娥五號拓展任務(wù)的開展，“嫦娥”家族將為后續(xù)深空探測作出更多貢獻(xiàn)。 （據(jù)央視網(wǎng)）