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  • 1 # 潘彩蛋

    說起中國探月工程,最有名的要數嫦娥工程了。我們都知道,兩點之間直線最短,然而嫦娥飛行器在登陸月球之前,卻要先繞地球飛三圈,再繞月球飛三圈,然後再登陸,這又是為什麼?

    其實,飛行器的這種飛行方式,在天文學中叫做引力加速,又被稱為引力彈弓,利用的是地球和月球本身的引力,把它們作為引力助推器,在適當的地點加速,達到節省燃料的作用。

    就好像要攀登一座高高的山峰,盤山環繞雖然路途更遠,但卻比直接往上加速更省力,也更安全穩定。

    另一方面,飛行器在進入軌道飛行著陸的過程中,都需要經過小心細緻的測量,迂迴的航行路線,剛好為控制檯提供的足夠的時間,確保任務的順利完成。

    很多飛船或衛星在環繞的過程中,也會肩負一些探測試驗的任務,畢竟上天一次不容易,不到處溜達一下,怎麼對得起科學家的投入與希望呢?

    話說回來,飛行器在執行任務時,最怕遇到惡劣的登陸環境和意外,求快不如求穩,飛行器不斷繞圈,也是為了在航行的過程中,能夠及時調整飛行方案,以確保能夠精確著陸。

    其實,人類對月球的探索,從來未停止過腳步,就像嫦娥號登陸月球,我們都知道這一天可能會晚一點到,但只要每一步都是向前,人類理真理的距離,就又更近了一步~

  • 2 # 藍天42466

    問我麼?我沒有發言權,即使發言也是他言!可能是地球外面多多複雜原因,或是地球引力過大,或是怕迷失方向,或是比較輕鬆,至於它怎麼上去的,我也沒看見,也可能是你本來就心知肚明!故意我這個不知情者,我不是科學家,我也沒接觸過那個,不會是故意讓我為難吧!謝謝!

  • 3 # 史海探奇

    探月工程,使中國走進了世界航天技術第一梯隊,雖然我們還沒有傳送探測器到火星上去,但相信為期不遠了。

    不單是嫦娥號,人類的飛行器飛離地球,幾乎都會繞地飛行,有的可能少,有的則不止三圈。這裡面應該有這樣幾個原因。

    一、宇宙中的航行。

    宇宙是不平坦的,這句話的意思是說,宇宙中我們已知的眾多恆星、星系、黑洞構成了複雜交錯的引力場。在宇宙中航行不可能走直線,就連光也不行。這是人類對於宇宙認知的一個巨大進步。

    所以,一個飛行器進入太空,引力因素是必須要考慮的先決條件。

    二、人類技術手段的落後。

    這裡不是說繞月飛行技術落後,而是說,人類的整體科技水平還非常落後、原始。想想人類把一個幾十公斤的衛星送入太空軌道,需要怎樣龐大的火箭,付出何等的代價,你就能感受得到了。

    更為優秀的擺脫地球引力的辦法,目前還不能勝任這些任務。

    三、正因為有了前面兩個問題的限制,人類利用自己的聰明才智,才能在力所能及的範圍之內,把飛行器送入太空,送到月球、火星、木星以及更遠的地方。

    這個方法就是藉助恆星或行星的引力,對飛行器進行調整和加速。

    擺脫地球引力最小的代價,一方面要選擇發射場地,借用地球的自轉速度。另一方面少用效率很低的燃料,減輕飛行器的重量。

    這就是把飛行器發射到繞地球軌道上原因,一方面能夠藉助地球的引力,以最小的燃料消耗調整軌道,使之形成更加匾長的橢圓形的軌道進行加速。

    另一方面飛行器要進行必要的自檢,調整,特別是通訊設施等內容,同時還要尋找進入月球引力範圍的最佳出發角度,在合適的方位上加速進入預定航線。使得未來的飛行,能夠節約、穩妥而有成效,確保成功。

    為了克服火箭發射場地理位置的侷限,飛向月球和行星的探測器一般先進入繞地球飛行的過渡軌道進行調整和加速。

    繞地三週加速原理,想想奧運會上的鏈球運動員的作法就一目瞭然了,其原理也基本相同。

    到達月球時也是一樣的,只是利用繞行軌道進行調整和減速,逐漸降低軌道,以最少的燃料按預定軌道確保降落成功。

    如果我們有了更新的技術,就象“飛碟”一樣來去自如的話,我們當然不需要搞得這麼複雜。那時來往月球之間即簡單又便宜,人人都可以來一次月球之旅。

    可惜,我們現在還做不到。

  • 4 # 蛋科夫斯基

    這個很有意思。其實這叫調相軌道,可以減少單次機動調整量以及增大發射視窗。然而咱是科普,所以不詳述,我們還是來設想一下,如果不繞,直接衝著月球發射火箭會怎樣。

    如上圖所示,我們從地球直接發射火箭,直奔月球而去。這裡是科普,咱們儘量避免複雜的計算,簡單直觀的看一下。火箭這樣的軌跡,很顯然已經達到了逃逸地球的速度,如果不在到達月球旁邊的時候減速,很顯然會遠離地球而去,進入環繞太陽的軌道。這種發射方式,需要火箭在地球表面加速到11公里每秒以上才可以。

    而且只有一次機會,咱們需要在特定的時間發射,保證天氣好,還要一次打準。這樣就導致了發射視窗小。

    而現實中我們就不是這樣發射的。火箭按照下圖這樣發射進入近地軌道。

    如上圖所示,這時火箭的速度為不到8公里每秒。我們能直接加速嘛?

    如上圖所示,在這個位置直接橫著加速,軌跡就變成這樣了,是不是很尷尬。所以,我們按照下圖這樣,等火箭飛到這個位置再加速。

    如上圖所示。這樣一加速,是不是火箭的高點就離月球更近了呢?

    但是很顯然,距離月球還有一定距離,我們繼續加速嗎?好的,假設繼續加速。

    隨著加速的過程,火箭的位置也在發生變化。等到於是軌道的高點也發生了變化,不再剛才那個位置,而是提前切入月球軌道了。這樣很顯然,會錯過月球。

    那麼怎麼辦呢?我們在剛才加速完成之後,就是軌道高點還沒有那麼高的時候,需要等火箭繞一圈,會到這個位置,再加速。避免火箭的發動機短時間內的速度調整量太大。

    如上圖這樣,繞一圈回來之後,還在這個位置加速,那麼高點就會在這裡。而這時火箭的速度高於8公里每秒,但是低於11公里每秒。也就是我們用更少的燃料,到達了月球。對發動機要求低了,而且可以在中間沒事的時候調整軌道。

    當然,上圖的軌跡是建立在不考慮月球引力的情況下的,實際上會這樣。

    然後我們在月球附近減速,就可以實現繞月了。

    我這只是簡單的科普,具體涉及的到的方面太多,大家也沒必要了解了。

    我們來總結一下為啥要繞圈圈。直線去月球,速度要求快,浪費燃料並且要求發動機更好使,關鍵是發射視窗還小。這樣設計進入調相軌道繞圈圈,可以讓航天器加速過程更好控制,誤差好調整等等。巴拉巴拉,所以我們只能這樣繞兩下再去。

    下面是慣例的科學展望(腦洞)。在將來,如果我們的燃料比衝更高,發動機更強勁可控的話,是可以實現直接飛到月球登入並且往返的。到那時候估計就不用這麼麻煩了,也許就跟現在坐飛機去旅行一樣簡單。

    回答完畢,不足之處還請指出。

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