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1 # 魑魅涅槃
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2 # 江波64466859
嫦娥四號與嫦娥三號飛往月球的路徑基本相同,都採用了遠地點42萬公里,近地點20O公里的大楕圓形軌道。透過軌道交會,制動操作進入環月軌道,再到達距月球100公里的近月圓形軌道大約需要13天左右的時間。
為什麼嫦娥四號在月球背面軟著陸共需27天呢?原來,嫦娥四號進入近月圓形軌道時,月球背面正好是黑夜,沒有充足的Sunny照射,嫦娥四號上的太陽能帆板無法產生電能,沒有電能的支援,嫦娥四號就不能正常工作。
又因為月球自轉一週的時間約需28個地球日,換句話講,月球上一天相當於地球上一月的時間。所以,嫦娥四號只好在近月軌道執行,直到月球背面的降落區域是白天時再降落,這樣就比嫦娥三號多用十多天。
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3 # 太空科學站
中國的嫦娥四號於2018年12月8日凌晨兩點二十三分搭乘長征三號乙運載火箭發射升空,在經歷與運載火箭的分離之後,嫦娥四號將在五天左右獨立抵達100km的月球環繞軌道,三到四天後機動變軌進入15km的登月軌道,但此時月球背面正處於黑夜狀態無法為嫦娥四號的太陽能電池板提供能源,因而嫦娥四號要在登月軌道等待將近半個月,所以嫦娥四號將在27天之後正式在月球背面軟著陸,屆時也將成為人類歷史上第一顆登陸月球背面的探測器。
月球由於被地球潮汐鎖定,導致月球的公轉週期和自轉週期相同,從而在地球上只能看到月球的正面而看不到背面,直到1959年前蘇聯的月球三號探測器才拍攝到了第一張月球背面照片,從此揭開了月球背面的神秘面紗。
由於月球背面無法和地球直接通訊,因而幾十年來月球背面始終沒有被實地探測過。
中國為了解決嫦娥四號和地球的通訊問題,在2018年5月21日發射了“鵲橋號”中繼衛星,鵲橋號將在地月拉格朗日L2點和月球同步公轉,為嫦娥四號和地球之間“牽線搭橋”
嫦娥四號作為人類第一顆月球背面探測器,從發射伊始到最後軟著陸月球背面,理論上如果不考慮變軌與太陽能電池板能源問題,一週之內就能登陸月球背面。
嫦娥四號只是中國嫦娥工程的一部分,之後的嫦娥五號將在月球表面取樣並返回,保守估計中國將在2030年前後派航天員登陸月球,而嫦娥工程的最終目的是讓中國在月球表面建立基地,終有一天中國會在月球上擁有一席之地。
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昨天凌晨嫦娥4號月球探測器搭乘長征3號乙火箭順利升空,按照計劃嫦娥4號要飛行大概27天才能順利在月球背面著陸,美國曾發射過的阿波羅飛船從地球到月球表面只用了4天時間,那嫦娥4號為什麼要用將近一個月時間呢?嫦娥4號之所以這麼做的原因是為了節省燃料,而阿波羅飛船因為是載人飛船,所以為了縮短時間而沒有顧忌到經濟性問題,所以需要的時間比較少,當然阿波羅飛船的重量也達到了70噸就是因為大部分是燃料的原因。基本上所有的探月衛星都是需要這麼長時間的,比如嫦娥3號探月器就飛行了13天才到,但是嫦娥4號為什麼又比嫦娥3號多耗時十幾天時間呢?其實嫦娥3號的飛行時間也不算是最短的,嫦娥2號飛到月球用了4天半時間,嫦娥1號只用了三天半時間,這是因為嫦娥1號和2號都是觀測衛星,並不需要登陸月球表面,所以選擇的是比較耗費燃料但是節省時間的軌道。而嫦娥3號和嫦娥4號選擇了比較節省燃料但是耗費時間更長的“霍曼”軌道。簡單來說就是在飛往月球的過程中,推進發動機並不是全程開啟的,其整個飛行過程中,大部分時間是利用地球和月球或者太陽的引力吸引力或者排斥力原理飛向月球的,所以繞的路就比較長,耗費的時間也就比較長了,但是可以節省大量的燃料或者航天器的質量可以做的更小。在嫦娥4號飛往月球的過程中,首先會利用地球的引力做圓周運動,從最初的圓型軌道慢慢變成橢圓軌道,也就是航天術語中的近地點多少遠地點多少。當軌道變得越來越扁的時候,就換另一個引力較大的星體,最後直至進入月球軌道,而且在進入繞月軌道前需要減速後擇機進入繞月軌道(專業術語叫空間交會,就相當於你爬火車需要等時機一個意思),所以就比較耗費時間。按照計劃最終定位在距離月球表面7萬公里的繞月軌道上的,可能嫦娥四號從地球飛到月球軌道用的時間和嫦娥3號差不多都是13天左右吧。
在這27天中真正耗費時間的原因,是因為嫦娥3號由於是降落在月球正面,也就是我們在地球上看到的月球這面,所以耗時比較短。但是嫦娥4號就不一樣了,首先嫦娥4號需要繞到月球背面去,其次為了降落時的可靠性會選擇在Sunny充足的時間降落,但是嫦娥4號在制動減速後剛好是夜晚(我們看到又大又圓的月亮的時間)。此時嫦娥4號需要降落的那一面恰好是黑夜,所以嫦娥4號就需要等降落的那一面成白天以後才會降落。但是月球自轉的時間是28天,而我們地球自轉的時間只需要24小時,所以我們在地球上生活28天時間月球才自轉了一圈,這樣算下來嫦娥4號光是在繞月軌道上等天亮就需要十幾天時間。所以總的來說在嫦娥4號整個27天的計劃飛行時間中,從地球飛到月球大概需要13天左右,再在月球背面等合適的降落時間又需要十幾天時間,所以這也是為什麼嫦娥4號從地球飛往月球需要27天和比嫦娥3號多一倍左右時間的原因所在。