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  • 1 # 零下二百七十三度

    用科學,讓生活更有溫度~

    飛船當然可以直接飛到月球,無需變軌,直接降落月球,但這需要火箭擁有十分強大的推力和足夠多的燃料,從科學技術和經濟方面考量,可行性不大。

    月球,俗稱月亮,是地球唯一一顆衛星,也是離地球最近的天體。咱們中國人自古以卡就與月亮有著不解之緣,先人們一直對月亮懷有深深的嚮往之情,併為其取了很多美名,比如:蟾宮、月宮、嬋娟、玉輪、玉盤、廣寒宮等等。

    雖早已就對月亮姑娘抱有深深的嚮往之情,但礙於科學技術的欠缺,直到上個世紀才由美國人阿姆斯特朗和奧爾德林幫助咱們中國人完成這一美好夙願。

    登月方式:硬著陸、軟著陸

    對於相同品質的物體,其在月球受到的重力約等於在地球上的六分之一。因為月球表面的重力加速度更小,但一個重達幾百、甚至上千公斤的金屬物體從萬米高空下落,必定會摔成碎片。而且月球表面沒有大氣,航天器不能借助大氣進行減速。因此,登月探測器要麼選擇自由落體,撞向月球,硬著陸;或者使用制動發動機,利用反推作用力,使其減速,實現軟著陸。

    硬著陸節省燃料,軟著陸可保證探測器的完整性。

    登月軌道

    登月軌道一般分為三種:

    直接登月軌道:最簡單快速的登月軌道,軌道線為一條連線地球和月球的曲線。顧名思義,探測器在發射升空後,不進行繞月飛行和繞地飛行,但為了使航天器成功與月球相遇,必須經過精確的計算,選擇發射視窗 。這條軌道中,航天器實現硬著陸。

    環地登月軌道:航天器首先進入環繞地球的停泊軌道飛行,有地面測控站根據需要選擇合適的時間視窗和位置,傳送指令,接下來航天器會進行變軌飛行,向月球進發。此後的軌道與直接登月軌道類似,航天器與月球相遇時的速度大約等於2.5公里/秒,所以這條軌道選擇的登月方式也是硬著陸。由於選擇此條軌道在發射時間、航線選擇、修正偏差等方面都有較大靈活性,故早期的探測器選擇的就是這種軌道。

    環月登月軌道:在選擇合適的發射視窗後,擇期發射,進入停泊軌道後,逐步加速,奔向月球;飛到月球的月球衛星軌道後,進行環繞飛行,調整飛行角度和飛行速度,接著進行降落,由於此時探測器的速度沒那麼大了,可以選擇軟著陸。這也是當今登月選擇的軌道,以便保護探測器的完整,是其攜帶的科學儀器免受損毀。

    為什麼不直接多帶點燃料,選擇直接登月軌道,並實現軟著陸呢?

    火箭發射需要很大的推重比,來提供較大的加速度,以達到較大的速度,一般來說火箭的推重比都在10以上。拿在阿波羅計劃中使用的土星5號運載火箭舉例子。

    作為僅次於蘇聯能源號運載火箭的推力第二大的運載火箭,土星5號無燃料品質為131噸,滿載燃料品質為2300噸,燃料品質是火箭品質的十六倍還多。其次,作為人類歷史上使用過的最終,推力最強的運載火箭,土星5號的起飛重量為3038噸、總推力為3400噸左右、有效載荷也只有127噸。

    由此看來,要想把單位品質的物體送上太空,僅僅是送到萬米高空,就需要十幾二十倍的推重。一個登月探測器的重量很容易就達到好幾噸,就拿咱們的嫦娥三號來說,其重量為3870千克,再結合能量守恆定律和氫氧燃燒的燃燒焓經過簡單計算,僅僅將探測器從2.5千米/秒減速到0 ,都需要十噸左右的燃料。如果發射時就攜帶這麼多燃料,任何一個火箭都無法成功升入太空。

    歷史上第一次無人探測器登陸月球

    1959年1月2日,前蘇聯發射了人類歷史上第一枚月球探測器,但由於軌道問題,沒有降落在月球上。

    正值美蘇冷戰時期,強硬的戰鬥民族怎會不甘示弱,於是,又在八個多月之後的9月26日發射了月球2號探測器,與它哥哥相比,它幸運的多了,它成功降落在了月球上,成為人類歷史上首個落在月球上的人造物體。

    雖說成功降落了,但它是以粉身碎骨的姿態出現在地球表面的。

    1966年1月31日,蘇聯再一次發射月球探測器,這一次,已經到月球9號了,三天半之後,月球9號成功軟著陸在月球表面,成為首個實現月球軟著陸的探測器。

    1961年5月,美國總統肯尼迪在國會上提出在60年代末把人類送到月球的“阿波羅計劃”。八年後的7月20日,“阿波羅”登月艙降落在與月面,宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林登上月球。

    美國宇航員尼爾·阿姆斯特朗在踏上月球表面這一歷史時刻時,說出了那句被後人奉為經典的話——這只是我一個人的一小步,但卻是整個人類的一大步。

    希望咱們中國人自己的載人登月探測器早日登上月球,親自完成先人們的美好夙願!

  • 2 # 使用者954243024116

    直接飛到月球可能是最快的方式,可以大大縮減飛行長度,但是目前的人類科技做不到,飛船需要經過數次變軌才能進入月球軌道。目前的方案是首先進入地球軌道,加速至第二宇宙速度,然後點燃三級火箭將飛船推入地月轉移軌道,飛船與三級火箭脫離,依靠月球的引力飛向月球,適時減速進入月球軌道,在月球背面依靠宇航員的操作使登陸艙與指令艙分離,登陸艙點火下降,最後依靠推進器軟著陸在月球上。這樣利用地球、月球引力不斷加速變軌的措施,可以使飛船節省大量燃料,更利於登月艙著陸。美國阿波羅登月採用的這種方式,計劃中的登月大概還是會採用這種方式。地球引力對於人類飛行器還是大了一點,火箭在起飛和進入地球軌道的過程中,飛行軌跡本就是弧形,又因為地球和月球的相對運動,使得飛船需要在地球軌道上等待,當飛行到合適的位置時啟動發動機,推動飛船進入月球轉移軌道。

  • 3 # 使用者628680282845流氓

    基本上不能恰到好處進入月球軌道,不是過頭,就是未到。渺之毫釐,差之千里!接近月球要減速。不然,撞上月球。地球在轉動,月球在轉動。不同時間移(變)動到不同位置。可以少轉幾圈,當然,增加難度。

  • 4 # 熵定天下

    因為環繞變軌是最經濟,最簡單方便的飛行路線,其原理是利用地球與月球的引力讓飛船飛行,而引力提供的路線都是曲線。如果按照直線飛行,需要巨大的能量克服引力,目前人類還沒有製造出這麼先進的飛船。

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