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最新消息 , 韩国时间8月5日8时7分 , 一枚SpaceX猎鹰9号火箭成功从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角40号航天发射场发射升空 , 火箭整流罩内装的不是SpaceX星链卫星 , 而是韩国的探月飞船“Danuri”号 。
这是韩国首次执行探月任务 , 准确来说 , “Danuri”号应该叫做月球轨道飞行器 , 因为“Danuri”号将飞行在高度100公里、倾角90度的月球环绕轨道上 , 然后使用多种探测仪器对月球地表进行探测 。
根据韩国航天局(KARI)的报道 , “Danuri”号计划在2022年12月16日切入月球轨道 , 算算时间 , 现在才8月初 , 因此 , “Danuri”号要在外太空中飞行4个多月后才切入月球轨道 。
疑问来了 , 地球与月球之间的平均距离才区区38.4万公里 , 在2020年11月 , 我国的嫦娥五号月球探测器只用了112个小时就成功切入了环月轨道 , 为何“Danuri”号探月飞船要连续飞行4个月呢?
“Danuri”号有何先进之处呢?据了解 , 此次探月任务耗资约1.8亿美元 , “Danuri”号净重550公斤 , 主要由四部分组成 , 6台科学仪器、两个太阳翼、可使用S 波段X波段通讯的通讯系统和动力系统 。
6台科学仪器分别是月球地形成像仪(LUTI) , 广角偏振相机(PolCam) , KPLO 磁力计 (KMAG) , KPLO 伽马射线能谱仪 (KGRS) , 延迟容忍网络实验 (DTNPL) , ShadowCam (NASA) 。
这6台科学仪器负责测量月球资源 , 例如 , 月球表面上的氦-3、铀、水冰、硅、铝、天然金属铁 (Fe 0 )和羟基离子 (OH - )等物质 , 并绘制月球地形图 , 为未来的月球探测器选择最佳着陆点 。
“Danuri”号轨道飞行器只是韩国探月的第一阶段任务 , 第二阶段任务包括了一个月球着陆器 , 一个月球轨道飞行器 , 一个重约20公斤的月球车 , 第二阶段任务计划于2025年发射 , 并使用KSLV-2韩国运载火箭 。
“Danuri”号动力系统由四个30牛顿推进器和四个5牛顿推进器组成 , 30牛顿推进器主要用来增加飞行速度和切换飞行轨道 , 而5牛顿推进器主要用来保证正确的飞行姿态 , 例如将太阳翼朝向太阳 , 科学仪器难焦月面 。
由上述可知 , “Danuri”号最高只能提供120牛顿的推力 , 然而我国嫦娥5号月球探测器最高可以提供3000牛顿的推力 , 因此 , “Danuri”号无法像嫦娥5号那样直飞月球 , 只能使用“弹道月球转移(BLT)”慢慢转移到月球轨道 。
弹道月球转移(BLT)是探月飞船以最低能量方式来实现转移到月球轨道的目的 , 是目前最节能的一种方式 , 不过弹道月球转移(BLT)的缺点也非常显著 , 那就是需要消耗大量的时间 , 直飞四天 , BLT需要四个月 。
弹道月球转移(BLT)就是航天器以弹道式的轨道来飞行 , 只需要很小的轨道修正 , 可能只用低功率的离子推进器 , 就可以落入所需的轨道 , 因此 , “Danuri”号只需要极少的燃料 , 就可以切入月球轨道 。
“Danuri”号是世界上第六个使用弹道月球转移(BLT)的探月飞船 , 1990年 , 日本海腾(Hiten)宇宙飞船首次使用“弹道月球转移(BLT)”进入月球轨道 , 2004年 , 欧洲航天局的月球环绕器SMART-1再次使用BLT方式 。
2011年 , 美国两个小型航天器GRAILA(Ebb)和GRAILB(Flow)使用BLT方式转移到月球轨道 , 2018年 , 欧洲航天局的贝皮科伦坡(BepiColombo)也使用弹道月球转移(BLT) , 计划飞行数年进入水星轨道 。
2022年 , 美国的顶点(CAPSTONE)月球轨道飞行器也使用了弹道月球转移(BLT) , 顶点于2022年6月28日发射 , 到现在也没有进入月球轨道 , 看来是真的慢啊 , 不过很节能 。
【韩国首艘探月飞船发射了,12月切入月球轨道,为何要飞4个月?】韩国探月飞船“Danuri”号推力最多只有120牛顿 , 在推力不足的情况下 , 使用弹道月球转移(BLT)方式 , 慢慢转移到月球轨道 , 不需要耗费太多燃料 , 但是飞行时间却变得很漫长 , 需要长达4个月的时间 。
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