看点一:15选1,最优轨道奔月
“嫦娥五号”与“大火箭”分离后,还要飞行数天才能够到达月球。奔月之旅,路途遥远,“大火箭”为了让“嫦娥”姑娘省点儿力气,可以说贴心至极。
常规任务,一枚火箭有一条轨道就行了。探月三期工程对火箭发射概率和发射窗口提出了更高的要求,为克服台风过境影响、提升故障适应性,设计团队精心优化设计了连续3天、每天连续50分钟的主份和备份多轨道奔月发射方案。

驶出垂直总装测试厂房 张翰 摄
长征五号火箭总体副主任计师刘秉介绍,与近地轨道任务相比,探月任务的轨道设计更加复杂。由于地月距离较远,探测器用于中途修正所需的推进剂有限,而地球和月球的相对位置在不断发生变化,还要考虑火箭与探测器分离后的光照因素,这对轨道设计提出了非常高的要求。
为了让“嫦娥五号”更节省推进剂,在研制阶段,火箭开展了精细化的“窄窗口多轨道”关键技术验证攻关,可以在连续3天内,每天有50分钟的窗口,每10分钟一条轨道,共规划15条轨道,每条都可以将探测器准确送入预定轨道。这样的话,“嫦娥五号”踏上奔月旅程后,可以减少轨道偏差的修正次数,既能节省燃料,也能更快地到达月球。
这项技术,在我国首次火星探测任务,也就是几个月前,长征五号火箭发射“天问一号”时,已经得到成功验证。因此,长征五号火箭托举“嫦娥五号”奔月,虽然要求比较高,但“大火箭”却照样应对自如。

由技术区转入发射区 张翰 摄
看点二:为了奔月,“大火箭”挑战 高难度动作
长征五号火箭点火升空后,要飞行2000多秒才能够到达地月转移轨道。为了把“嫦娥五号”精准送达目的地,它要在太空完成一个高难度动作——长时间滑行。
滑行,是指火箭主发动机关机后,火箭靠惯性向前飞行。听上去丝毫不费力气,但实际上,长时间滑行对一枚火箭特别是一枚零下200多度的“冰箭”来说,可是个不小的考验。

整装待发 张翰 摄
刘秉说:“从长征五号火箭二级发动机一次关机到再次点火,中间要间隔最长约900余秒。在这一开一关之间,‘大火箭’需要完成箭体姿态调整、低温发动机二次启动前预冷等工作,动作非常多。另外,滑行时间越长,火箭在空间辐射影响下的环境变化更加复杂,低温推进剂温度和贮箱承受的压力也在不断的变化。”
为了确保“嫦娥五号”发射万无一失,研制人员将长时间滑行作为一大关键技术加以攻克,对“大火箭”长时间滑行适应性开展了深入细致的研究工作,并在长征五号火箭首飞以及后来的多次飞行中得到了成功验证。