-
1 # 標準觸點
-
2 # 冷泉26
嫦娥五號,就像是中國人的孩子,從出發到返回,每一步都牽動著中國人的心。
嫦娥五號在完成了月壤採集任務後,升空對接,順利的完成了月壤的轉移,大家從心眼裡為祖國的航天成就感到歡欣鼓舞。
那嫦娥五號軌道器接受月壤這麼多天了,還沒回來,是不是返回技術要比登月更難啊?
其實,還真的是這麼回事。這次的嫦娥五號的任務,被稱作是中國航天史上最難的任務之一,難就難在一系列的返回技術。
下面我們就看看,中國探月工程首席科學家、被稱為“嫦娥之父”歐陽自遠院士是怎樣說的。
通俗的講,軌道器在接收月壤之後 會和上升器分離,然後在月球軌道上等待脫離月球軌道的時機。在實施月地轉移入射機動後,進入月地轉移軌道。
當進入地球軌道後,還要進行幾次軌道修正。為後續進入精確的返回點提供保證。當軌道器飛到精準位置時,軌道器釋放返回器,返回器帶著月壤,降落到指定地點。
軌道器在釋放返回器之前,速度接近第二宇宙速度,所以必須要首先減速,才可以進入大氣層。
減速的辦法,簡單說,就是返回器衝入大氣層,再讓它彈出來,再次衝入大氣層。這樣反覆幾次,每彈起一次,速度都會下降一些。當然每一次的彈起和再入,都需要精確的計算。直到最後把速度降到第一宇宙速度。
正式再入後,在返回器降落到一定的高度時,開啟降落傘,回到預定好的地點 ,內蒙古四子王旗返回場。
返回器回來以後,月壤要在充滿氮氣的容器裡儲存,以備科學研究。
-
3 # 無法超越的足跡
嫦娥五從24號出發,1號夜間降落月球表面,總共花了七天的時間,其中在去的路上花了112個小時,在月球軌道飛行調整用了兩天的時間,登陸取樣返回太空花了6天的時間,返回後在月球軌道對接以及做繞月飛行調整軌跡用了五天的時間,12日返回預計在16號到17號降落在內蒙古。
探月計劃最難的階段在哪裡,當然是降落取樣到返回對接以及迴歸,但是說回來其實全程都難,並不是返回降落不難,這也是為什麼目前只有三個國家有這樣的能力的原因,全世界200多個國家,為什麼只有三個有這樣的能力,說明全程都是非常有難度的,而日本其實應該也差不多擁有這個技術。
返回為什麼用了大半的時間,其實返回和過去用的時間差不多,只是很多人有一種幻覺,大家都知道等待的時間最漫長,而突破和去做的過程時間過得最快,現在我們等待的是成功,所以屬於漫長的,因為每個人內心恨不得嫦娥立馬回到家,這種心情是激動的。
嫦娥從發射到登陸和採集完成總共用了11天的時間,而返回月球表面到迴歸地球大約還要10天左右的時間,基本上屬於五五開的時間,大家萬眾矚目的期待一次次的突破,讓大家覺得時間過得特別快,任務完成了只是等待返回了,這是一種等待的情緒,等待感覺的時間就比較漫長了。
登月技術和返回技術難度相差不多,每一個步驟都是小心翼翼的,經過計算出來的,所以都是按照計劃好的步驟來進行,返回其實更需要小小,因為前面的成功會給後面造成壓力,這種壓力是最後關頭出問題,前面的努力會前功盡棄。
登陸和取樣再到返回對接,這是最難的一塊,發射出去和返回回收,這些很多人覺得沒有技術含量,這種想法就錯了,特別是科學研究方面,每一步都要穩紮穩打,不能因為前面階段的成功就把後面階段變成得意忘形,返回是成功前最關鍵的階段,也是最需要小心的階段,九十九拜已經過去,就差最後一哆嗦,務必要穩紮穩打。
-
4 # 春雨荷風
嫦娥五號最初是從11月24日發射起飛的,而在12月1日的時候在月球降落,從12月3日正式離開月球,開啟了返航之旅。同時根據這次嫦娥五號返回的具體安排,它大概在12月17日的時候成功著陸到地球。如果只從時間來看的話,登月卻是沒有返回所消耗的時間長。
首先,嫦娥五號在發射的時候,是藉助長征五號給運載上去的。而在返回地球時,則是由返回器獨自著陸到我國內蒙古地區。有了長征五號的火箭高速推力帶動,對於實現嫦娥五號掙脫地球引力而順利完成地球到月球的轉移是比較重要的。在進入月球軌道後,嫦娥五號才會按照提前選定的區域進行探測和下降。
在整個取樣時間內,嫦娥五號會完成整個科考專案。經歷過約兩天時間的月球表面著陸,嫦娥五號會將最終收集到的月壤成分轉移到返回器中,這個過程就涉及到組合體與返回器的對接。而這也正是嫦娥五號完成任務所必須克服的一大難題。不過,從之前的報道中可以看出,我們的嫦娥五號已經順利完成了這個階段。
其次,嫦娥五號並不是離開月球就直接開始向地球進發。它還需要進行一段時間的伴月飛行,而在嫦娥五號進行環月等待的過程中,它必須等待具體的時機。等到進入了月地入射點的位置以後,也就意味著從月球轉移到地球的視窗期到來。
而在完成月球向地球轉移的時間內,它又需要進行適當的中途修正和調整,這也是確保返回過程中路線的準確性。所以在返還的階段,軌道器和返回器是需要進行一定程度的調節的,這也就註定了它會消耗更長的時間。等到達了距離地球約有5000km的距離後,軌道器和返回器就相互分開,而返回器就開始向地球進發,到達一定距離為了保護免受墜入地面時的衝擊力,會開啟降落傘,然後最終成功歸來。
再次,嫦娥五號返回地球其實也用不了太長時間,這可能是在我們的內心中,對於嫦娥五號從月球取來的月壤成為比較看重,並且嫦娥工程是我國探月科考專案的宏偉計劃,我們都對嫦娥五號抱有很大的期望。
因此,在每天看到相關的報道以後,對於嫦娥五號順利返回表現的很急切,所以才感覺到嫦娥五號返回時間比較長。但從現在來看,最近這兩天時間內,攜帶著來自月球成分的返回器就將到達我們提前安排好的範圍內。在報道中也已經給出宣告,內蒙古地區已經充足做好了迎接返回器歸來的準備。
總之,嫦娥五號的探月任務現在已經順利完成,它也會很快成功降落到地面。但無論是登月還是返回,在具體的執行任務期間,都需要突破較大的障礙。不過,我國科學家已經完整地解決了所有問題,相信嫦娥工程會逐步順利實施。
-
5 # Elin情感
這次嫦娥五號登月,是人類時隔四十多年來再一次前往採取月球的土壤。嫦娥五號的任務是艱鉅又困難的,相比於登月的過程,返回時確實是更加有難度的。每一步都不容許出現任何差池!
中國的空間自主交會對接技術已經非常成熟,但這些都是在地球軌道上面進行的,有人造衛星訊號可以提供精準的測距和定位。然而,在月球軌道附近,這些技術支撐都是沒有的,需要探測器自主的在月球軌道對接,難度技術是極高的。
從月球返回地球軌道的過程,要求飛行器的速度逐步加快,重返大氣層時的速度已經接近了第二宇宙速度,也就是每秒11.2公里。由於速度過快,返回器會與大氣相摩擦,稍有不慎會對返回器造成燒蝕。
為了減速,只能透過“水漂彈道”。以被彈起的方式落回大氣層,最後在預定地點附近落地。但是,由於“打水漂”的動作,落點控制難度大增,降落地範圍更是在一般返回器的16倍以上。
此外,高度方面也是極大的難題。返回器從一百多公里高度進入大氣層的時候,非常稀薄的大氣不是連續的氣流,可能就會產生了一系列特殊的氣體反應。如此一來,便大致會對返回器的程序產生影響。
目前,據有關訊息透露,嫦娥五號將攜月壤重返地球,計劃於凌晨時分在內蒙古中部草原的四子王旗著陸場著陸。可由於近日迎來了入冬以來第一波寒潮,如今著陸地區已經被冰雪覆蓋,氣候環境惡劣。所以返回進入大氣後,著陸更是一大難度和挑戰。
不過,此番嫦娥五號登月,已經做過了多次模擬演練,相信一定能夠完滿完成任務的。期待嫦娥五號攜帶月壤順利回家!
-
6 # 華箋流香
11月24日4時30分,嫦娥5號在海南衛星發射中心由長征5號運載火箭發射,12月1日23時11分,嫦娥5號登月器在月球著陸。
12月2日,在月球上打洞取土。
12月3日,上升器從月面起飛。
12月6日,上升器與返回器對接,並且移交土樣。
到12月16號,返回器才完成姿態調整,準備返回地球。
》返回器帶著2公斤月球樣本,在月球軌道上轉了10天,比登月耗時還長。
嫦娥5號從地球發射到月球,要進入轉移軌道。我們知道衛星繞地球的執行軌跡是一個圓軌道或者是橢圓軌道,其中地球位於圓心,或者橢圓一個焦點上。
飛向月球時,嫦娥5號在環繞地球的軌道上不斷的啟動火箭發動機,讓自己加速,把橢圓軌道拉長。
直到橢圓軌道長軸的頂點,包裹住飛行器環繞月球的軌道為止。
這個時候環月軌道和繞地軌道在長軸的另外一個頂點相切。
在相切的頂點,衛星的瞬時運動既可以成為繞地衛星,又可以成為繞月衛星,這個時候只要飛船進行適當的速度控制,就可以從繞地變成繞月狀態。
而月球的質量比地球的質量要小,所以月球俘獲飛船速度小,而在遠地點,飛船恰好處於低速。
如果從月球返回地球則正相反,因為地球的引力比較大,所以地球俘獲飛船的速度要高。
我們知道,地球和月亮之間的距離是38萬公里,光傳播需要一秒鐘多一點的時間。
》從地面控制月球的飛行器,要延遲一點幾秒。
而得到反饋的時間又要延遲一點幾秒。所以,地球上的相應操作,得到實際的反饋,結果要相應延遲兩點幾秒。
由於人類在月球上還沒有建立精確的測控裝置,所以要在地球上用地球的測控網對月球上的在軌飛行器進行測控。
遙控月球上的飛行器調整姿態要難一點。
當然,這種難度並非完全是技術上的難度,還是在於測控距離遙遠,以及時間延遲而帶來的精度上的誤差,需要更長的時間來修正,所以我們可以看到返回器拿到土樣後,在月球上繞了10天。
而且,我們要知道月球還有一個特殊的特點,就是它的引力分佈不均勻。
在月球上空,到處都是坑坑窪窪的引力陷阱。繞月衛星在月球上空執行的時候,會受到影響。
1972年4月24號,美國阿波羅16號登月飛船在返回地球之前釋放了一顆執行在月表50公里的小衛星,略過這些引力異常區的時候,軌道突然下降,隨後墜毀。這才發現了月球的與眾不同結構。
》月球表面30公里之下,埋著特殊的東西呢。
就是這些特殊的東西製造了引力異常,這就是所謂的月球引力質量瘤。
這些引力質量瘤,都是由遠古的巨型鐵質隕石打穿月球表層30公里的岩石之後,被擋在了30公里的下方。
鐵隕石多含鎳,所以鐵隕石的密度一般在7.9~8,比周圍巖石3.3的密度高出很多。
地球上就沒有這樣的問題,因為鐵隕石打穿30公里的地殼以後,就會進入軟流質的地幔,然後慢慢的沉到地心。
月球上的鐵隕石為什麼沒有因為重力的作用而沉到月心,這是月球所有謎團中最大的一個。
●這張圖就是NASA繪製的月球引力質量瘤的分佈圖,每一個質量瘤都會製造一個引力陷阱。
在月球背面,嫦娥4號的下方,有一個太陽系中最大的引力質量瘤,有江蘇省的面積那麼大,實際上就是一大坨鐵鎳合金。
衛星經過這些引力質量瘤的上空一次,軌道就會輕微的改變一次。
在月球軌道上調整衛星的姿態,就像在一個顛簸不平的路上駕駛汽車對準隧道入口一樣,需要花費更長的時間。
預祝嫦娥取樣順利返回。
回覆列表
因為是無人航天器,不用擔心時間長點,會危及宇航員生命,所以,這次任務,是以保證任務最安全經濟為條件的。如果想最短時間發射和返回,飛船就需要攜帶更多燃料,相應的,能帶回來的月壤就會減少,可以攜帶的其它實驗裝置也會減少,像這次這樣模擬載人登月的那種返回艙月球上空對接等實驗,也可能就要放棄