載人飛船要發射到月球上,必須按登月軌道飛行。因為月球沒有大氣層,飛船飛抵月球后,必須用發動機減速,才能實現軟著陸。登月軌道從理論上說,可以有直接登月、環地登月、環月登月3種。
(l)直接登月軌道
直接登月軌道是一種最簡單的登月軌道。因為月球與地球之間的距離為38萬公里,還在地球引力場範圍之內。假設月球是個沒有引力的幾何體,選擇適當的發射視窗,使飛船的執行軌道與月球相交,飛船就能到達月球。直接登月軌道從理論上說,可以是直線、橢圓、拋物線、雙曲線。
橢圓軌道和月球相交有3種方式:一是在遠地點處相交(與月球執行軌道相切)。二是在到達遠地點以前相交。三是過了遠地點後相交,該下降型軌道能夠到達月球背面。美國和蘇聯都曾用過直接登月軌道發射直接擊中月球的探測器。但因為這條軌道需要大推力運載火箭,並需有十分精確的計算,否則航天器會飛越月球而去(蘇聯發射的第一顆月球探測器就是如此),而且不容易控制軟著陸,所以載人飛船不用直接登月軌道。
(2)環地登月軌道
這種軌道由停泊軌道、過渡軌道和月面著陸段組成。飛船首先進入環地執行的停泊軌道,然後再選擇最有利時機,由地面飛行控制中心遙控飛船啟動變軌發動機點火,使飛船脫離停泊軌道,進入與月球相遇的過渡軌道。當飛船飛離地球37萬公里的兩球作用力分介面後,飛船主要受月球引力作用,登月速度高達2.5公里/秒。所以,這條軌道也是硬著陸軌道。飛船若用此軌道登月,難以控制軟著陸。但早期月球探測器多采用這種登月軌道。
(3)環月登月軌道
環月登月軌道是飛船選用的登月軌道。這條軌道由環地飛行的停泊軌道、飛向月球的過渡軌道、環繞月球飛行的月球軌道、降落於月面的下降著陸段組成。美國阿波羅飛船和蘇聯發射的月球探測器均採用這種方式。
飛船從停泊軌道實現登月著陸,一般需經過3次變軌。當飛船進入停泊軌道後,地面飛行控制中心根據計算出的最佳路線和最有利的出發點,遙控運載火箭末級發動機把飛船送入大橢圓過渡軌道,實現第1次變軌。當飛船進入月球引力場後,其相對於月球的速度已超過月球的逃逸速度,如果不控制減速,飛船會沿雙曲線飛越月球,或與月球相撞。因此,需進行第2次變軌,啟動飛船上的發動機減速,使飛船進入環月飛行軌道。為使登月艙進入著陸段,還需進行第3次變軌。登月艙進入下降著陸段後,先後啟動制動火箭、小推力發動機、緩衝著陸裝置,才能最終順利實現軟著陸。
載人飛船要發射到月球上,必須按登月軌道飛行。因為月球沒有大氣層,飛船飛抵月球后,必須用發動機減速,才能實現軟著陸。登月軌道從理論上說,可以有直接登月、環地登月、環月登月3種。
(l)直接登月軌道
直接登月軌道是一種最簡單的登月軌道。因為月球與地球之間的距離為38萬公里,還在地球引力場範圍之內。假設月球是個沒有引力的幾何體,選擇適當的發射視窗,使飛船的執行軌道與月球相交,飛船就能到達月球。直接登月軌道從理論上說,可以是直線、橢圓、拋物線、雙曲線。
橢圓軌道和月球相交有3種方式:一是在遠地點處相交(與月球執行軌道相切)。二是在到達遠地點以前相交。三是過了遠地點後相交,該下降型軌道能夠到達月球背面。美國和蘇聯都曾用過直接登月軌道發射直接擊中月球的探測器。但因為這條軌道需要大推力運載火箭,並需有十分精確的計算,否則航天器會飛越月球而去(蘇聯發射的第一顆月球探測器就是如此),而且不容易控制軟著陸,所以載人飛船不用直接登月軌道。
(2)環地登月軌道
這種軌道由停泊軌道、過渡軌道和月面著陸段組成。飛船首先進入環地執行的停泊軌道,然後再選擇最有利時機,由地面飛行控制中心遙控飛船啟動變軌發動機點火,使飛船脫離停泊軌道,進入與月球相遇的過渡軌道。當飛船飛離地球37萬公里的兩球作用力分介面後,飛船主要受月球引力作用,登月速度高達2.5公里/秒。所以,這條軌道也是硬著陸軌道。飛船若用此軌道登月,難以控制軟著陸。但早期月球探測器多采用這種登月軌道。
(3)環月登月軌道
環月登月軌道是飛船選用的登月軌道。這條軌道由環地飛行的停泊軌道、飛向月球的過渡軌道、環繞月球飛行的月球軌道、降落於月面的下降著陸段組成。美國阿波羅飛船和蘇聯發射的月球探測器均採用這種方式。
飛船從停泊軌道實現登月著陸,一般需經過3次變軌。當飛船進入停泊軌道後,地面飛行控制中心根據計算出的最佳路線和最有利的出發點,遙控運載火箭末級發動機把飛船送入大橢圓過渡軌道,實現第1次變軌。當飛船進入月球引力場後,其相對於月球的速度已超過月球的逃逸速度,如果不控制減速,飛船會沿雙曲線飛越月球,或與月球相撞。因此,需進行第2次變軌,啟動飛船上的發動機減速,使飛船進入環月飛行軌道。為使登月艙進入著陸段,還需進行第3次變軌。登月艙進入下降著陸段後,先後啟動制動火箭、小推力發動機、緩衝著陸裝置,才能最終順利實現軟著陸。