2020 年 12 月 17 日，探月工程嫦娥五號返回器在內蒙古四子王旗預定區域成功著(zhù)陸，標志著(zhù)我國首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿(mǎn)完成。

　　而嫦娥五號軌道器卻并未停歇，馬不停蹄的飛往“日地拉格朗日 L1 點(diǎn)”進(jìn)行環(huán)繞飛行并開(kāi)展探測試驗，算是給自己“加了個(gè)班”。

　　當然，讓嫦娥五號軌道器“加班”可不是這么容易，“加班費”是千萬(wàn)不能少的，有足夠的燃料才能驅動(dòng)軌道器前往距離地球約 150 萬(wàn)公里外的“日地拉格朗日 L1 點(diǎn)”，那么這些燃料又是從何而來(lái)的呢?

　　對此，中國運載火箭技術(shù)研究院進(jìn)行了說(shuō)明。因為此次長(cháng)征五號運載火箭的極高入軌精度，大大減少了軌道器的地月軌道修正次數，所以軌道修正的推進(jìn)劑實(shí)際僅消耗了原計劃的 0.3%，還余下 200 多公斤推進(jìn)劑。

　　由于地月距離在不斷變化，因此軌道設計可以說(shuō)是火箭核心參數的基因和靈魂，而此次長(cháng)征五號運載火箭近乎完美的飛行軌道設計離不開(kāi)以下兩點(diǎn)：

　　一是確定發(fā)射區間。理想的發(fā)射軌道是星箭分離后，嫦娥五號可以直接“滑”到近月點(diǎn)后再點(diǎn)火制動(dòng)，達到節省推進(jìn)劑并快速到達月球的目的。

　　為此，專(zhuān)家們通過(guò)做足了功課，例如每年 365 天中確定哪幾天、每天 1440 分鐘中確定哪幾分鐘、探測器分離后的太陽(yáng)能板光照角度、通訊天線(xiàn)指向、綜合地球陰影、月面采樣光照、返回器測控等，才確定了最終的發(fā)射區間。

　　二是軌道優(yōu)選。通常情況下，一枚火箭有一條軌道就夠了，但由于要克服臺風(fēng)過(guò)境影響和提升故障適應性，此次探月工程三期對火箭發(fā)射概率和發(fā)射窗口都提出了更高要求。

　　為此，專(zhuān)家海選出的發(fā)射窗口被精確切割成一個(gè)個(gè)小窗口，每個(gè)小窗口設計相應發(fā)射軌道進(jìn)行優(yōu)選，發(fā)射當天這些軌道中選擇一條最符合實(shí)際情況的最佳線(xiàn)路，最終確認了 2020 年 11 月 24、25 日的奔月多軌道設計。

　　此外，設計人員依托高精度地月轉移多天體飛行力學(xué)模型算法，綜合發(fā)射軌道設計參數影響規律，直接根據嫦娥五號期望的目標軌道參數，優(yōu)化火箭飛行程序，改變入軌點(diǎn)位置。

　　正是綜合了以上多種因素，嫦娥五號踏上奔月旅程后才能大大減少軌道修正次數，省出了“加班”燃料。

　　據了解，嫦娥五號軌道器此次拓展任務(wù)目標包括：驗證地球—日地 L1 點(diǎn)轉移軌道的設計與控制技術(shù);在日地 L1 點(diǎn)附近開(kāi)展長(cháng)期探測，驗證 L1 點(diǎn)環(huán)繞軌道設計與控制技術(shù);對日地 L1 點(diǎn)附近光照、輻照等環(huán)境進(jìn)行檢測，驗證相關(guān)分系統的適應能力;擇機開(kāi)展日凌期間探測器與地面的測控通信試驗;日地 L1 點(diǎn)探測試驗后，將根據軌道器狀態(tài)和約束條件等情況。

　　拉格朗日點(diǎn)是指受兩大物體引力作用下，能夠使小物體穩定的點(diǎn)，小物體相對于兩大物體基本保持靜止。日地 L1 點(diǎn)，位于太陽(yáng)與地球的連線(xiàn)之間，是放置太陽(yáng)觀(guān)測站的最佳位置。在那里，航天器永遠不會(huì )被地球或者月球遮擋，可以不間斷地觀(guān)測太陽(yáng)，或者觀(guān)測地球向陽(yáng)面。
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