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楼主: heito
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[任务跟踪] 嫦娥四号任务专题:重大成果Nature发表

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jumpjack 发表于 2013-12-17 16:21 | 显示全部楼层

I think it would be of much interest to land in one of these places:
- inside a deep crater in polar region: such craters are known to contain ancient ice from comets.
- inside a "moon cavern" like this one:
http://www.wired.co.uk/news/archive/2011-02/09/lunar-cave-photos

                               
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SUCH a sample return would REALLY shock the world about China space missions capabilities, rather than making world think "yes, nice accomplishment, but we already did it 40 years ago!"
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 16:34 | 显示全部楼层
@spacedog  
虽然不知道CE-5打算怎么办,但样本转移可不是那么简单的。登月舱月面要采样和封装,登月舱的上升段带到月球轨道上和带着返回舱的轨道舱对接,随后要解决样本解封、样本转移等问题,最后返回舱封闭,携带样本返回地球
当然看CE5的那个返回舱那么大,我一直怀疑CE5或许会用一力降十会的办法,把上升段带着的样本舱直接吞进肚子里,带着返回地球,那样的话的确简单得多

点评

对于小型的取样返回探测器,没有必要采取月面(外空)空间对接的方案,从技术复杂度和应用效果上都划不来。除非想为日后载人登月打基础。至于样品转移,就是兄台说的打包转移的方式了  发表于 2013-12-17 17:31
这就免去了样品传输。  发表于 2013-12-17 16:43
mir-2 发表于 2013-12-17 16:34 | 显示全部楼层
AKANG 发表于 2013-12-17 12:33
苏联的取样返回只能在着陆地就地取样。我国的取样方案是由月球车取样吧? 非常期待小型无人阿波罗方案。

@Lsquirrel 四号的样机应该有了,毕竟在规划时是两两互为备份的。由于一号和三号的优异表现,才让二号和四号从单纯的备份成为了先导星,但总体设计不可能有颠覆性的变化,还是备份为主、拓展为辅。否则一、三号失利的话整个任务节点就得推迟了。考虑到大规模改动的可能性不大,我更倾向于四号着陆器在三号基础上加一个小样品舱和带钻探设备的机械臂,验证取样的完整过程。但不能再加东西了,嫦娥三号已经达到了长征三号乙增强型的最大运力,为此还专门修改了火箭制造工艺。算是挖潜到底了。
而月面上升,月球轨道自动对接和高速返回这块要么另行验证,要么直接上嫦娥五号,因为除了月面上升,后两个都是有现成技术的,缺乏的是经验。

点评

我开始是思路广,猜测怎么用CE4一颗星尽可能的为CE5做技术验证,后来的帖子才是务实的推断  发表于 2013-12-17 16:37
mir-2 发表于 2013-12-17 16:40 | 显示全部楼层
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 15:50
现在的消息看,分开的可能性更大
英文报道提到验证星是CE2平台+返回舱,验证高速返回和再入,这次提到CE ...

还专门打个嫦娥二号的平台?
能不能用“改造过的上面级+返回舱”打个远地点在月球轨道高度的大椭圆轨道作验证?两者都有交会对接载荷,可以模拟对接。

点评

可以,所以看到那个报道也很惊讶,只好往通信中继&拍高清影像上猜,否则太太奢侈了  发表于 2013-12-17 16:42
wsl2005 发表于 2013-12-17 17:07 | 显示全部楼层
窃以为,CE4在重复验证CE3的技术时,最重要的一点就是前面所讲的,太空飞行时间大幅度缩减。

奔月时间是基本不会变的,圆形和椭圆轨道绕月时间能否从CE3的合计8天左右降到2~4天,发射窗口选择应该不难做到!


spacedog 发表于 2013-12-17 17:21 | 显示全部楼层
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 14:13
月面起飞没多大难度,自动交会对接和地球轨道也没什么区别,深空高速返回主要是轨控精度要求高,防热还真 ...

其实单从月球采样返回的任务要求来看,只要采样量不大(目前看不超过几千克),完全不必通过月球轨道对接的方式自寻烦恼。最大的可能是月面起飞后直接飞回地球了。这样也避开了最大的技术难题(也减少了一次样品转移),在时间和经费上都更省。如果兔子非要搞月球轨道对接,那就是说他有载人登月的野心……
    如果月球轨道对接不是必须的话,那么嫦娥五号要验证的技术就是样品转移(封装)、月面起飞、以及深空高速再入。如果嫦娥四号要验证这些还是有可能的,可以在我那个“保守方案”上再做些补充:
    样品转移和月面起飞技术的验证如前所述由嫦娥四号修改后承担。保留巡视器(“玉兔二号”),另选地点着陆以获取最大的科学考察成果。但是撤掉嫦娥三号上的望远镜以及紫外线相机,减少目前用于互拍的相机个数(在了望杆上保留一台可转向相机即可)。省下的重量改装一个小质量的上升舱(包括模拟样品封装仓),在落月后,巡视器分离,上升仓月面点火升空,然后受控撞月,着陆器进行现场观测,巡视器驶近撞月地点做就位探测。这些都是以前没有做过的。
    月地深空高速再入的试验,由长3乙火箭的末级来担任(也可以搭载一个小型返回式试验卫星)。具体做法是(这是受楼上wsl2005兄的启发,在此要赞一下他的创意):
    末级火箭和嫦娥四号一起进入大椭圆奔月轨道(霍曼转移轨道?),然后二者分离。在运行到月球附近时,嫦娥四号制动减速进入环月轨道,然后如前述完成它的使命;火箭末级(或者搭载的小型深空再入验证卫星)不减速,也不进入环月轨道,而是直接掠过月球(可以考虑利用月球引力改变速度方向),然后直接返航地球,进行深空高速再入试验。实际上末级火箭都未必需要打到月球附近,只要它达到奔月的速度(这是一定的,否则嫦娥四号也去不了月球),甚至只要打到超同步轨道的高度,那么就可以保证进行深空再入的试验了。只要它的速度没有达到地球的逃逸速度,迟早是要飞回地球身边来的。那就是我们试验深空再入的时候了。
    这样的方案,可以在嫦娥四号(和其末级火箭)上一次验证嫦娥五号的几乎全部技术,技术改动量也小(主要是深空再入试验小卫星的研发和月面上升模拟仓的改装),经费应该也是最省的。
    当然,这样的方案,回避了月球轨道对接的难点,但将来要搞载人登月的话这个恐怕是不能避免的。
    以上的方案请大家拍砖
楠宫晓风vn 发表于 2013-12-17 17:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 楠宫晓风vn 于 2013-12-17 18:09 编辑
spacedog 发表于 2013-12-17 17:21
其实单从月球采样返回的任务要求来看,只要采样量不大(目前看不超过几千克),完全不必通过月球轨道对接 ...


环绕轨道长3乙末级可玩不了……可以选择长2丙或者长6直接射……
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环绕轨道不是环月轨道,类似L1和阿波罗13号的轨道……我前面就提过这个想法……

点评

我的意思就是长3乙末级近月不制动,也不进环月轨道,而是继续依照惯性沿大椭圆轨道飞回地球旁边,此时就可择机进行深空告诉返回试验了  发表于 2013-12-17 18:06
axsuper 发表于 2013-12-17 17:58 | 显示全部楼层
北京晚报:“嫦娥三号”这么成功,“嫦娥四号”有什么打算?这么飞一次是不是有点浪费时间或者浪费能源? 

吴伟仁:你的建议很好,“嫦娥二号”作为嫦娥一号的备份,嫦娥一号成功了,嫦娥二号的压力是很大的。就像体操运动员一样,第一次跳很成功,9.9分,第二次失败了,都有可能。所以“嫦娥四号”肯定是要进行相应的改进,现在还没有研究“嫦娥四号”怎么弄,原来是作为“嫦娥三号”的备份。那时候是讲成功,不愿意失败,但失败客观存在,所以做了备份。“嫦娥二号”很好,但是和一号完全不一样,二号现在飞离地球是6000多万公里,本来原来是绕着月球转的,月球又绕着地球转,太阳有八大行星,是部级单位,月亮是绕着地球转,是司局级单位,嫦娥二号是处级单位,处长,经过这段时间,现在变成部长了,绕着太阳转了,6500万公里了,正处级变成正部级。嫦娥四号以后还要好好研究

http://210.14.113.38:9080/asop/login.asop?titleId=375

点评

很好的访谈,传递了新信息。  发表于 2013-12-17 22:18
wsl2005 发表于 2013-12-17 18:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 wsl2005 于 2013-12-17 19:20 编辑

      减少太空飞行时间、落月、巡视器勘察,这仍然是嫦娥3号的重复,下面的主意如何呢?

1,嫦娥4号不落月,不携带月球车,已制作完成的月球车留在地上放在博物馆做永久纪念,当然还要发挥月面上“玉兔”生病时,在地球上的技术支持功能!再弄个“玉兔”2号,嫦娥3号那么完美,CE4就没有必要了!
2,去掉4个腿和月球车后,节省下来的重量除了极少量的科学载荷之外,加一个CE5的缩小版再入返回舱!
3,主要目标:环月飞行,拍一些玉兔和嫦娥3号的影像资料(数码传回,胶卷返回)后返回地球并安全回收。 这样也可以部分验证了CE5从月球轨道返回地球的技术,毕竟,还没有从月球轨道返回的试验。采样返回是CE5的事,长3乙的运力确实做不到。
      绕、落、回第二部“落”已经成功了,第三部该会“回”了,先从月球轨道返回着手吧!

       形象地比喻一下这个想法:CE4-阿波罗8号的无人版;CE5-阿波罗11号的无人版!
schlieffen 发表于 2013-12-17 18:40 | 显示全部楼层
样本封装转移虽然挺复杂,但完全没有必要放到月球上去做,在热真空室里想实验多少次,想模拟什么环境都行,唯一的要求就是机构动作要绝对可靠,这个应该在地面上解决

我还是觉得最大的挑战是月球轨道交会对接,测控条件和在地球轨道完全不一样,对接机构也要重新设计,考虑到质量因素,连对接雷达什么的恐怕都不能照搬。如果说嫦娥五有什么值得飞行试验一下的,除了高速返回舱就是这个

与其琢磨这这里一下那里一下的所谓验证,还不如专注于最大限度地挖掘任务的科学价值。多带几个载荷,或者在更有挑战性的地形着陆,带个钻机和样本分析设备也不错

点评

嫦娥5从来就是月球轨道对接的方案  发表于 2013-12-18 09:08
记得以前看过一个探月方案的论证,分析认为小型月球采样返回探测器应该从月球上起飞直接飞回地球而不必先在环月轨道做高难度的空间对接(好像毛子的无人探月返回就是如此)。可现在有关专家都提到月轨对接,难道有变  发表于 2013-12-18 08:23
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 18:55 | 显示全部楼层
schlieffen 发表于 2013-12-17 18:40
样本封装转移虽然挺复杂,但完全没有必要放到月球上去做,在热真空室里想实验多少次,想模拟什么环境都行, ...

http://bbs.9ifly.cn/forum.php?mo ... 164&fromuid=223
前面月神发过帖子
before 2015,也就是明年有一个专门的高速返回验证星
http://news.xinhuanet.com/englis ... /14/c_132232333.htm
前两天听到别人也说明年有个验证任务,但不是嫦娥四号
如果胆子大一些,或许这个验证任务同时也会做月球轨道交会对接吧

至于对接机构和传感器,你的预感是对的,对接机构是新的,微波雷达也是新研制的
AKANG 发表于 2013-12-17 20:17 | 显示全部楼层
lqp 发表于 2013-12-17 15:39
火星引力大我想不是问题,因为有大气,可以考虑降落伞软着陆。这倒对变推力发动的要求比较低了,主要是用 ...

有大气就多了一个问题,着落器外面怎么隔热,肯定比现在复杂。
mir-2 发表于 2013-12-17 23:29 | 显示全部楼层
schlieffen 发表于 2013-12-17 18:40
样本封装转移虽然挺复杂,但完全没有必要放到月球上去做,在热真空室里想实验多少次,想模拟什么环境都行, ...

之前的报道就提到小型化、轻质化、降功耗等要求,毕竟嫦娥五号的轨道器和上升级比神舟、天宫小得多,自身承载能力和供电能力有限。
我倾向于四号着陆器携带一个小样品舱和带钻机的机械臂验证采样等操作。这当然也可以被称为”有挑战性的“拓展任务了,跟验证不矛盾。
航天迷 发表于 2013-12-17 23:39 | 显示全部楼层
Lsquirrel 发表于 2013-12-17 18:55
http://bbs.9ifly.cn/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=5819&pid=243164&fromuid=223
前面月神 ...

明年试验任务应该是轨道器和着陆器的分离和对接,也许叫实践xx号卫星。
HaleBoppComet 发表于 2013-12-17 23:43 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
航天迷 发表于 2013-12-17 23:39
明年试验任务应该是轨道器和着陆器的分离和对接,也许叫实践xx号卫星。

分离和对接是在月球轨道还是地球轨道?
bombers 发表于 2013-12-18 00:34 | 显示全部楼层
别折腾嫦娥四号了,换点科学载荷挑个热点地区落下去好好搞科学探测搞出牛皮发现再到nature和science等顶级期刊上灌水才是正经事,为了工程目的牺牲科学目的是非常不值的。

到目前为止,嫦娥计划可以认为是一个碌碌无为的科学工程,动静很大,钱也花了不少,但是原创性的探月科学成果几乎没有。全球对月球有大规模考察的国家不过美苏日印中,美苏就不说了,冷战时期对月球的探索很多都是开创性的,而近期的日本和印度,也得到了不少原创性的成果,相比之下,中国的嫦娥计划是最差的。

说句难听的,就算现在把中国从地球上抹去,人类对月球的认知也不会受到什么影响,这不应该是我们的科学界所期望的吧?

点评

不必这么偏激。作为后来者,首先着眼的是掌握技术能力,其次才是开荒拓土。就象载人航天,我们所做从未超越美苏四十年前做过的事。想出新,大可以送一个太监或人妖上天,那或许可以创造一个“世界第一”,有意思吗?  发表于 2013-12-18 08:29
楠宫晓风vn 发表于 2013-12-18 00:36 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
bombers 发表于 2013-12-18 00:34
别折腾嫦娥四号了,换点科学载荷挑个热点地区落下去好好搞科学探测搞出牛皮发现再到nature和science等顶级期 ...

月壤厚度和全月图……

点评

月船找到水用的是NASA提供的3M载荷,除此以外也是乏善可陈  发表于 2013-12-18 06:43
和月亮女神测定的月球重力场以及月船在月球上找到的水相比呢?  发表于 2013-12-18 00:39
古风居士 发表于 2013-12-18 00:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 古风居士 于 2013-12-18 01:02 编辑
wsl2005 发表于 2013-12-17 18:28
减少太空飞行时间、落月、巡视器勘察,这仍然是嫦娥3号的重复,下面的主意如何呢?

1,嫦娥4号不落 ...

任何嫦娥四号不落月的方案都是显然不可能的。

不需要好高骛远,中国探月工程绕、落、回三步走战略踏踏实实一步一步来。嫦娥四号肯定还要携带月球车继续落月探测。不过可以携带一些新的科学载荷,选择一个新的地点进行新的探测。
在保证这个的前提下,或许可以做一些三期工程的先导试验。
schlieffen 发表于 2013-12-18 07:11 | 显示全部楼层
bombers 发表于 2013-12-18 00:34
别折腾嫦娥四号了,换点科学载荷挑个热点地区落下去好好搞科学探测搞出牛皮发现再到nature和science等顶级期 ...

这批评的有些过

科学探索要有相应的学术兴趣去支持,全世界一半以上的行星科学学者在美国,剩下一大半在欧洲,顶级期刊几乎被这两家发表的成果所垄断,其他国家也没有这个资源和技术实力去支持深入研究。其结果必然是有志于此的年轻人都跑去美国念烟酒僧,也只有美欧能为他们提供研究平台

行星科学这个有些太偏,就说天文学乃至广义的基础科学,我们国家能说综合实力比日本强吗,不能吧?元器件和载荷的设计尤其是制造水平也有差距,那做出来的探测器出成果不如别人多,有什么奇怪的
duyu 发表于 2013-12-18 07:36 | 显示全部楼层
既然嫦娥4号是3号的备份,那么其大多数研制就应该已经完成。对嫦娥4号进行大的改动做5号的先导星、技术验证星等任务是不现实的。5号的先导星和技术验证应该是另有卫星来做。而嫦娥4号应该和3号差别不大,若现在改动太多反而会提高成本拖延进度。在此分析的基础上,我最希望嫦娥4号探测月球的极区。人类软着陆月球的探测器大多在月球低纬度附近,嫦娥3号的北纬44度好像就是纬度最高的了,人类对月球两极的探测相对少得多。而极区的有水冰又相当诱人,印度的月船撞月都能得到好多发现。因此若嫦娥4号能软着陆月球两极,让巡视器对极区的情况进行调查定能有大量的科学发现。在工程上,虽然我们现在已经有了无人探测器自主降落月面的能力,但那是在月球正面,地势平坦且嫦娥2号已经详细勘察过的区域,而极区的降落更具挑战性,其成功将标志我国相关方面的技术又上了一层楼。

点评

是的。所以不落月改为月轨对接和深空再入验证星的方案与新研飞行器等同,时间和经费都无优势。从另一方面看,月球软着陆这个高难动作也需要再多练习一次,增加一个样本才可靠。当然落月地点和载荷可以变更。  发表于 2013-12-18 08:43
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