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嫦娥五號實現我國首次地外天體起飛、首次在月球獨立展示國旗
最后更新: 2020-12-04 11:01:59據央視新聞12月3日消息，記者從國家航天局獲悉，12月3日23時10分，嫦娥五號上升器3000N發動機工作約6分鐘，成功將攜帶樣品的上升器送入到預定環月軌道。這是我國首次實現地外天體起飛。
此前，嫦娥五號探測器的監督工程師彭德云曾表示，如果嫦娥五號按照要求順利完成采樣，同時從月球升空返回，那么它返回地球需要23天，一切順利的話，將會在12月中旬完成此次任務。
與地面起飛不同，嫦娥五號上升器月面起飛不具備成熟的發射塔架系統，著陸器相當于上升器的“臨時塔架”，上升器起飛存在起飛初始基準與起飛平臺姿態不確定、發動機羽流導流空間受限、地月環境差異等問題；另外由于月球上沒有導航星座，上升器起飛后，需在地面測控輔助下，借助自身攜帶的特殊敏感器實現自主定位、定姿。
嫦娥五號上升器進入預定軌道，實現我國首次地外天體起飛。視頻來源：央視新聞(01:42)
點火起飛前，著上組合體實現月面國旗展開以及上升器、著陸器的解鎖分離。此次國旗展開是我國在月球表面首次實現國旗的“獨立展示”。點火起飛后，上升器經歷垂直上升、姿態調整和軌道射入三個階段，進入預定環月飛行軌道。隨后，上升器將與環月等待的軌返組合體交會對接，將月球樣品轉移到返回器，后者將等待合適的月地入射窗口，做好返回地球的準備。
圖為嫦娥五號國旗展示系統在月面成功打開模擬圖
國旗代表一個國家的尊嚴和榮譽。據了解，嫦娥五號月面國旗展示系統是有效載荷分系統的組成單機之一，也是有效載荷分系統唯一一個關鍵項目。與嫦娥三號、嫦娥四號以及玉兔月球車上的國旗采用噴涂方式不同，嫦娥五號國旗則是一面真正的旗幟。嫦娥五號國旗平面運動包絡將近2000mm×900mm，整個系統的重量只有1公斤。
由于宇宙擁有很強的電磁輻射，以及月球表面有著正負150攝氏度的溫差等惡劣環境，這就決定了普通國旗無法在月球上使用。在國旗展示系統立項初期，科研團隊為此設計了多種展示形式，既有記憶合金展示方案、伺服升旗方案、機構展示方案等通過卷軸形式展開國旗，也有通過折扇形式展開國旗等方案，但通過高低溫試驗后發現，只有卷軸形式展開的國旗比較平整，不會出現褶皺等情況。
整套系統中，國旗被完全收納在“旗桿”里，一起固定在基座上，在登上月球前都處于“密封”狀態。隨火箭發射升空，期間要經受高溫高熱考驗。要確保基座“零變形”、旗面“無污染”，密封圈至關重要。研制團隊對產品結構進行優化，經過反復試驗成功解決問題。地球上的試驗解決了，月球上的怎么辦？月球的重力只有地球的六分之一，按照月球重力設計的國旗展示系統，在地球重力下扭簧力矩不能將系統展開，無法判斷試驗成功與否。這就需要進行月球環境模擬實驗。最終，研制團隊設計出了一套試驗裝置來模擬月球重力，將展示系統固定在上面進行試驗，成功驗證系統在月球時的展開情況。
而彈簧的彈性系數在-5℃到2℃的范圍內一般不會發生變化，如果超過100℃和低于-30℃都會導致彈簧材料的強度降低，彈性系數也隨之降低。工業中設備中常用的扭簧肯定無法滿足國旗展示系統展開機構的要求，為此，研制團隊專門找到彈簧生產廠家按照要求專門定制，然后在試驗室里對其進行高低溫、長期壓緊、拉伸等試驗，以及經常觀察它的力學變化情況，以保證扭簧的可靠性。
- 原標題：獨家視頻丨嫦娥五號上升器進入預定軌道 實現我國首次地外天體起飛
- 責任編輯: 連政
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