在2020年11月24日,嫦娥五號探測器發(fā)射升空,開啟奔月之旅,從時間來看,嫦娥五號探測器的任務(wù)已經(jīng)持續(xù)了18天,可能很多朋友已經(jīng)迫不及待,它到底什么時候回到地球呢?嫦娥五號探測器這么久還沒回來,這個時間算長嗎?
如果對人類歷史上幾個比較經(jīng)典的登月任務(wù)比較了解,可能會發(fā)現(xiàn)我們的嫦娥五號探測器23天任務(wù)是相對較長的,如蘇聯(lián)的月球16號探測器任務(wù)只需要12天。在1970年9月12日發(fā)射升空的月球16號探測器經(jīng)過近一周的飛行,在1970年9月20日這一天實施軟著陸,登陸到月球表面。在登陸月球大約1小時后,月球16號探測器的下降級開始采集月球樣本。在1970年9月21日月球16號探測器的上升級從月球表面發(fā)射升空,帶著樣本進入環(huán)月軌道,在1970年9月24日返回器進入地球大氣層,順利返回地球。這是我們?nèi)祟惖谝淮翁綔y器從月球表面取樣的任務(wù)。從發(fā)射升空到返回地球,月球16號僅僅花了12天時間,同樣是無人探測器取樣,嫦娥五號的時間需要23天,為什么50年前的月球16號這么快呢?
我們看一下月球16號的情況就知道了。和嫦娥五號探測器相比,月球16號探測器的結(jié)構(gòu)相對簡單,只有下降級和上升級兩個部分,而嫦娥五號探測器分軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分。在到達月球后,月球16號并不需要擇機釋放著陸器、上升器,而是整個探測器直接登陸月球,這樣一來,就縮減了月球16號探測器在月球軌道飛行的時間。除此之外,月球16號探測器并沒有單獨的軌道器、返回器,樣本直接由上升級帶回地球。所以當(dāng)月球16號探測器完成月球樣本采集以后,上升級直接從月球表面起飛加速返回地球。而嫦娥五號探測器的上升器從月球表面發(fā)射升空后,還在月球軌道與返回器進行對接并轉(zhuǎn)移樣本,然后返回器再擇機返回地球。由于月球16號探測器沒有這一個過程,月球16號的時間也就更短了。
當(dāng)年月球16號探測器之所以沒有分軌道器、返回器、著陸器、上升器這么細,是因為當(dāng)時的科技沒法實現(xiàn),即使將返回器與上升器分開,也沒技術(shù)讓上升器、返回器在38萬公里外的月球軌道進行無人交會對接。兩個飛行器在月球軌道自動相遇并無縫對接,難度超乎想象,當(dāng)年阿波羅載人登月計劃也是因為有宇航員能夠駕駛飛船才能實現(xiàn)交會對接,不然以當(dāng)年美國的科技,想在月球軌道無人交會對接估計也是沒法實現(xiàn)。在省去這些分離、交會對接的過程,月球16號任務(wù)時間就短了很多了。而且,當(dāng)年的蘇聯(lián)的幅員遼闊,東西跨度很長,所以“返回器”返回地球的著陸區(qū)也比較大,返回地球的窗口也沒那么高的要求。而嫦娥五號的返回器以打水漂的形式返回地球大氣層,在內(nèi)蒙古四子王旗著陸,著陸區(qū)很小,所以返回的窗口要求就比較高,在軌“待機”的時間就更長一些。
既然月球16號探測器直接著陸月球、直接返回地球的方式時間更短,省去交會對接等過程,看起來更簡單,為什么我們的嫦娥五號探測器不采取這樣的簡單方式呢?如果僅僅是為了采集樣本,采取月球16號探測器的方式也不是不可以,事實上,我們不僅僅是為了取樣,也是為接下來的的月球探索做好技術(shù)驗證。當(dāng)年阿波羅載人登月飛船的過程,和嫦娥五號探測器的過程是相同的,也就是說,嫦娥五號探測器可以看作“無人版阿波羅飛船”,或許在不久的將來,我們就會看到我們宇航員登陸月球。這也說明了我們的嫦娥五號探測器比時間更短的月球16號更先進。
在2020年11月24日發(fā)射升空;在2020年12月1日著陸器、上升器組合體實現(xiàn)軟著陸;在2020年12月3日上升器發(fā)射升空進入環(huán)月軌道;在2020年12月6日上升器與軌道器、返回器組合體交會對接并轉(zhuǎn)交樣本,隨后與組合體分離;在2020年12月12日嫦娥五號軌道器和返回器組合體實施第一次月地轉(zhuǎn)移入射,從近圓形軌道變?yōu)榻曼c高度約200公里的橢圓軌道。接下來返回器、軌道器組合體還將擇機實施第二次月地轉(zhuǎn)移入射,從而擺脫月球引力,進入月地轉(zhuǎn)移軌道返回地球。
從時間來看,整個任務(wù)已經(jīng)進行了18天,按照23天的任務(wù)時間來倒推,我們其實也已經(jīng)知道嫦娥五號探測器大概的返回時間了,回到地球也就是在接下來幾天內(nèi)的事情。至于大概是哪一天,相信大家也能夠推算到。
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