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嫦娥五号成功为我国带回了月球土壤样本 , 弥补我国航天领域的发展短板 , 创造了举世瞩目的成就 。
嫦娥五号采集月壤
可大家或许不知道 , 嫦娥五号在返回地球之前 , 还打了个“水漂” , 同样值得关注 。
打水漂其实是在验证载人登月的可能性 , 为未来的登月打下基础 , 当年的阿波罗号都不敢这样玩 。
为什么要“打水漂”我们首先来了解到底什么是打水漂 。
通俗来讲 , 就是飞船进入地球大气层之后 , 必须要跳出大气层 , 然后再次进入 。
大气分层图解
就好像是打水漂一般 , 在地球大气层来回上下跳跃 。
那么 , 为什么飞船要采用打水漂的方式 , 而不是直接降落在地球表面呢?
其实 , 这为了减缓飞船的初始速度 , 让它在进入地球轨道后不会产生太高的温度和速度 。
地球的逃逸速度为每秒11.2公里 , 当飞船受到地球引力影响后 , 做加速运动 。
地球力的分析
如果这时 , 飞船的初始速度为0 , 那么抵达地面之前 , 加速度产生的温度和速度在飞船可接受范围内 , 不会对飞船造成太大影响 。
嫦娥5号从月球采集回样本后返回地球 , 为了能够脱离月球引力的束缚、考虑太阳的引力影响 , 其速度起码要超过3公里每秒 。
这就意味着 , 嫦娥五号在进入地球大气之前的初始速度约为3公里每秒 , 这种速度在加速度的影响下 , 很容易达到第二宇宙速度——11.2公里每秒 。
嫦娥五号结构与探月过程
飞船在此速度下 , 表面将会产生几万度的高温 , 并且坠落到地球的结局将是“机毁人亡” 。
因此 , “打水漂”的操作非常有必要 。
打水漂就像是一辆满载且高速行驶的大货车 , 因其惯性 , 想要精准停靠在目的地的难度非常大 。
物体质量越大 惯性越大
但只需要在目的地前方刹车 , 之后再慢慢开过去 , 就变得非常简单 。
既然如此 , 为何不能在进入地球运行轨道之前 , 就“刹车”控制速度呢?
不是不想 , 而是不能 , 如果飞船在地球轨道之外的速度不够高 , 就很有可能受到各种不明引力的影响 , 导致其无法进入地球轨道 。
而保持这种速度进入地球轨道 , 再想要“刹车” , 已经来不及了 。
因此以人类目前的技术水平来看 , 只有通过“二次刹车”的方式 , 才能让飞船的初始速度降低 。
这个时候 , 人们可能会有所疑问 , 既然打水漂是为了控制住飞船的初始速度 , 为何不在飞船上装个反推的火箭 , 来减缓飞船的下落速度呢?
飞船打水漂的轨迹
想法是很好的 , 可实际操作起来非常困难 , 首先 , 这样一个反推火箭需要大量的燃料 , 这些燃料的来源成为问题 。
而飞船的空间有限 , 想要携带足够的燃料显然是不可能的 。
并且在反推的过程当中 , 两者产生的相互作用力非常考验飞船的材质 , 要是材料不过关 , 很有可能被拉扯得四分五裂 , 这无疑是加大了飞船的建造难度 。
所以 , 比起利用火箭反推 , 不如飞船“打水漂”来得直接 。
打水漂的原理还是比较好理解的 , 但是实际做起来非常困难 。
【嫦娥五号“打水漂”返回地球,验证载人登月,阿波罗不敢这么玩】上世纪 , 美国的阿波罗11号就有幸体验了一次 。
阿波罗十一号升空
阿波罗号“打水漂”上世纪 , 为了让阿波罗11号成功着陆 , 美国航天局进行了一系列实验 , 来减缓阿波罗的坠落速度 。
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