转自兔吧,原作者:歌迷你妹。
有些人对嫦娥3号与玉兔互拍成功后就宣布嫦娥3号任务圆满成功感到不解,其实是对深空探测的任务分类不了解造成的。一般深空探测任务可以分为工程任务部分和科研任务部分,例如:嫦娥3号发射并进入月球轨道最终安全软着陆释放玉兔月球车,此为工程任务;月基天文观测和月壤探测等,是科研任务。目前嫦娥3号的工程任务已经圆满成功,接下来是利用其所携带的科研设备,展开科研任务。对于研发嫦娥3号的航天科技来说,安全着陆月球并且有效载荷正常使用,工程任务就已经结束了。之后是将嫦娥3号和玉兔交给国家天文台使用,国家天文台利用它们实现科研任务,这个估计要等嫦娥3号和玉兔寿终正寝之后才会结束。嫦娥探月计划是与我国月球计划三大步的第一大步,其本身就有很大的工程任务需要,主要是为未来载人登月,也就是为月球计划第二大步做工程验证,科研其实只是附带任务。知道了这一点,就能理解嫦娥探月计划采用任务星/备份星的原因。任务星验证当前工程任务,备份星作为任务星失败后的备份的同时,还担任了下一阶段部分工程任务的先期验证。所以任务星设计保守,保证工程任务的完成。备份星在任务星工程任务成功后,会做较大的升级改造,各种高难度超前的技术都有可能试一试。嫦娥1号和嫦娥2号的经历就是个例子:嫦娥1号通过多次加速进入地月转移轨道,嫦娥2号直接进入地月转移轨道;嫦娥1号工作轨道为200公里圆轨道,嫦娥2号工作轨道为100公里圆轨道,后期多次降到15X100公里椭圆轨道;嫦娥1号预定科研任务完成后受控撞月,嫦娥2号预定科研任务完成后,探地日L2,探小行星,现在还在当深空网的信标。一个保守的一逼,一个科幻的要命。
首先列一下嫦娥5号要实现采样返回,必须实现要有的工程任务:
1、大型运载火箭发射;
2、上面级二次点火直接进入地月转移轨道(嫦娥2号、嫦娥3号已验证);
3、减速进入环月轨道(嫦娥1号、嫦娥2号、嫦娥3号已验证);
4、环月轨道分离;
5、月球背面变轨实现15X100椭圆轨道(嫦娥2号、嫦娥3号已验证);
6、从15公里高度动力软着陆(嫦娥2号、嫦娥3号已验证);
7、月面高温差下生存(嫦娥3号即将验证);
8、推进剂长期保存;
9、自动钻探取样封装;
10、月面起飞;
11、环月轨道变轨交会(嫦娥2号、神舟8号、神舟9号、神舟10号部分验证);
12、环月轨道自动对接(神舟8号、神舟9号、神舟10号部分验证);
13、脱离环月轨道(嫦娥2号部分验证);
14、高速返回大气层;
15、气动减速与降落伞着陆(神舟系列部分验证)。
接下来的猜测就简单了,以上工程任务未验证或未完全验证的几条中,嫦娥4号进过一定改造就可以实现也就那么几条:4、环月轨道分离。嫦娥4号可以携带小型月球轨道器,在着陆前释放,验证环月轨道分离的同时,还可以全程跟拍嫦娥4号的着陆过程,形成第三人称的着陆画面,至于科研任务,可以试试能不能绘制月球重力场;8、推进剂长期保存。10、月面起飞。这两项估计会合起来一起验证,嫦娥4号可以采用改进型的推进剂储箱,保证推进剂在月面高温差的环境中长期保存,并且下个月昼来临后,尝试月面起飞到15公里高度,并平移到其他着陆点重新软着陆。9、自动钻探取样封装。嫦娥4号可以部分验证,相比嫦娥3号,嫦娥4号去掉月球车和天文观测设备省下的重量,不但能携带两颗小型月球轨道器(50千克级,一颗带相机,另一颗带激光测距机),还能携带一套钻井取样机和自动成分分析仪,用以验证自动钻探取样,但由于不需要返回,所以验证封装的可能性不大。