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长征|“胖五”再出发 目标火星[图]

长征|“胖五”再出发 目标火星[图]
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2020年7月23日12时41分 ， 长征五号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空 ， 成功将我国首个火星探测器——“天问一号”送入预定轨道 ， 发射任务取得圆满成功 。郭文彬 摄影
中国网讯 2020年7月23日12时41分 ， 伴随着震耳欲聋的轰鸣声 ， 由中国运载火箭技术研究院（以下简称火箭院）抓总研制的长征五号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空 ， 在天际划出一道金色曲线 ， 经过约2180秒的飞行后 ， 成功将我国首个火星探测器——“天问一号”送入预定轨道 ， 发射任务取得圆满成功 。
“胖五”首次执行应用发射任务 开启行星探测时代长征五号运载火箭是我国新一代大推力液体运载火箭 ， 采用“两级半”构型 ， 火箭芯级直径为5米 ， 捆绑四个直径3.35米的助推器 ， 全部采用液氢、液氧、煤油等无毒无污染推进剂；火箭全长近57米 ， 起飞重量约870吨 ， 起飞推力超过1000吨 ， 地球同步转移轨道（GTO）运载能力可达14吨 ， 是目前我国运载能力最大的火箭 。因为体型比其他长征火箭更加宽大 ， 长征五号运载火箭也被亲切的称呼为“胖五”火箭 。
此次是长征五号系列运载火箭的第五次发射任务 ， 是2020年第二次执行发射 ， 也是首次执行应用性发射任务 。
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长征五号遥四运载火箭直径3.35米的助推器 。李康 高杰 胡家锴 摄影
此次长征五号遥四火箭发射火星探测器有五大“亮点”值得关注 。
亮点一：飞出我国运载火箭最快速度 。根据发射任务要求 ， 长征五号遥四火箭将托举“天问一号”火星探测器加速到超过11.2千米/秒的速度 ， 之后完成分离 ， 直接将探测器送入地火转移轨道 ， 开启奔向火星的旅程 。当航天器的速度达到每秒11.2千米的第二宇宙速度时 ， 就可以完全摆脱地球引力 ， 去往太阳系内的其他行星或者小行星 ， 因此 ， 第二宇宙速度也被称为“逃逸速度” 。“此次发射火星探测器 ， 是长征五号火箭第一次达到并超过第二宇宙速度 ， 飞出了我国运载火箭的最快速度” ， 长征五号火箭总设计师李东介绍到 。
亮点二：长征五号火箭首次应用性发射任务 。此前 ， 长征五号遥三火箭和长征五号B遥一火箭连续发射成功 ， 标志着长征五号火箭关键技术瓶颈已经完全攻克 ， 火箭各系统的正确性、协调性得到了充分验证 ， 火箭可靠性水平进一步提升 。“此次执行应用性发射任务 ， 意味着长征五号火箭正式开始‘服役’” ， 长征五号火箭总指挥王珏介绍到 。
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长征五号遥四运载火箭芯级直径为5米 。李康 高杰 胡家锴 摄影
亮点三：长征五号系列火箭80天内的第二次发射 。今年5月5日 ， 长征五号B火箭成功首飞 ， 实现了我国空间站阶段飞行任务的首战告捷 。在两个半月的时间完成两次发射任务 ， 对于长征五号这样规模庞大、系统复杂的大型火箭而言是极具挑战的 ， 在产品研制、总装测试、技术管理和发射保障等方面都有很高的要求 ， 意味着长征五号火箭向“高密度”发射迈出了坚实的一步 。
亮点四：创造火箭发射轨道设计数量新纪录 。由于地球和火星的相对位置在不断变化 ， 发射火星探测器相当于打“移动靶” ， 为了让探测器更加精确的入轨 ， 研制团队进行了精细化的“窄窗口多轨道”设计 ， 将每天30分钟的发射窗口细分成3个宽度10分钟的窗口 ， 对应3条发射轨道 ， 14天的窗口期内一共设计了42条发射轨道 ， 这在中国航天的发射历史上是绝无仅有的 ， 创造了单次发射轨道设计数量的新纪录 ， 并首次实现了发射轨道的自动切换 。


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