在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域許多熬夜關(guān)注嫦娥回家的網(wǎng)友觀看直播時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)紅外影像顯示一只小動(dòng)物從嫦娥五號(hào)返回器前面?跑過更多內(nèi)容,請(qǐng)關(guān)注羊羊主講的一輪復(fù)習(xí)課程
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嫦娥“挖土”歸來
嫦娥五號(hào)返回器
如同茫茫草原上的
一顆流星、劃破天際
以百米沖刺的姿態(tài)
迫不及待回到地球
一起來看看
這激動(dòng)人心的一刻
地面處置紅外影像畫面
除了本次嫦娥五號(hào)之外,此前我國神舟系列載人飛船也都選擇在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場(chǎng)著陸。
資料顯示,四子王旗海拔1000米到1200米,屬沙質(zhì)草原,地勢(shì)平坦開闊,沒有大的河流湖泊,屬中溫帶大陸性氣候,全年干燥少雨,空氣能見度高。
這一地區(qū)以畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)為主,牧民基本定居,大多孤門獨(dú)戶,人煙稀少,每平方公里人口不超過10人,房屋和高大樹木占地面積遠(yuǎn)小于草地總面積的千分之一。因此,非常適合作為飛船的著陸場(chǎng)。
這段時(shí)間,關(guān)心嫦娥五號(hào)探月的朋友可能已聽說,嫦娥五號(hào)采用所謂的“打水漂”的方式返回。為什么要采用這種方式?其實(shí)這種返回方式絕不是為了好玩兒,其背后有深刻的科學(xué)道理。返回器從38萬公里之外的月球飛往地球的過程中,相當(dāng)于從38萬公里的高度“掉”向地球,來到地球附近的時(shí)候,其速度已接近地球的第二宇宙速度(11.2公里每秒)!我們知道,此前我國神舟飛船是在近地軌道上圍繞地球運(yùn)動(dòng),其速度接近地球的第一宇宙速度(7.9公里每秒)。也就是說,嫦娥五號(hào)返回器的速度比神舟飛船返回器的速度要快得多,需要采用在地球大氣層上“打水漂”的方式來延長(zhǎng)減速過程和冷卻時(shí)間,降低氣動(dòng)加熱和沖壓對(duì)艙體的危害。根據(jù)此前官方給出的圖片顯示,返回器在深入地球大氣層60公里處開始反彈上升,爬升到100公里到140公里的高度后,重新進(jìn)入大氣層降落。從上面可以看出,返回器在進(jìn)入大氣層的第一階段所積累的熱量,在躍回高空后得到了有效耗散,重新進(jìn)入大氣層后,速度就小得多了。其實(shí),這種“打水漂”的返回方式在科學(xué)上稱為“半彈道跳躍式再入”,其中有兩個(gè)關(guān)鍵詞“半彈道”和“跳躍”。所謂“半彈道”是指航天器在進(jìn)入地球大氣層時(shí),可在一定程度上通過控制氣動(dòng)升力來控制落點(diǎn)方向,區(qū)別于“彈道式”返回的完全無升力協(xié)助。所謂的“跳躍”是指航天器進(jìn)入大氣層后,由于氣動(dòng)升力的作用,再向上躍起,做出飛出地球大氣層的動(dòng)作。隨后,航天器會(huì)在地球引力作用下,重新返回地球大氣層。當(dāng)然,這只是一個(gè)極簡(jiǎn)化的說法,專業(yè)上的解釋要復(fù)雜和嚴(yán)格得多。講到這里,可能有朋友會(huì)問,為什么不采用火箭反推的方式減速?一方面,嫦娥五號(hào)抵達(dá)月球的時(shí)候,就是利用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)反推的方式進(jìn)行的減速,那是因?yàn)殒隙鹞逄?hào)抵達(dá)月球的時(shí)候速度本身已經(jīng)比較低了,不像返回地球一樣擁有幾乎接近地球第二宇宙速度的速度。圖注:科幻電影《星際穿越》中的劇照。男主駕駛徘徊者號(hào)飛船靠“米勒星球”上的大氣阻力進(jìn)行減速降落,舍不得用寶貴的燃料。另一方面,月球沒有大氣層,無法利用大氣層減速,使用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)反推減速是必須的。但使用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)反推減速需要消耗燃料,就需要火箭在發(fā)射的時(shí)候攜帶更多的燃料,這無疑給火箭增加了負(fù)擔(dān),降低了有效載荷的重量,要充分利用地球大氣減速。其實(shí),早在2015年我國就進(jìn)行了“嫦娥五號(hào)再入返回飛行試驗(yàn)器”,提前成功進(jìn)行了高速返回測(cè)試,為確保本次嫦娥五號(hào)任務(wù)順利實(shí)施和探月工程持續(xù)推進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但由于本次是攜帶樣品返回,樣品儲(chǔ)存裝置以及樣品的質(zhì)量要疊加在上面,還是有少許不同。
當(dāng)嫦娥五號(hào)返回器降低到一定高度,速度達(dá)到開傘的條件后,降落傘展開進(jìn)一步降低其速度,并最終安全落地。
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