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嫦娥六号發射:往返長達53天,為何美國阿波羅11号隻需要8天?

作者:地圖解天下
嫦娥六号發射:往返長達53天,為何美國阿波羅11号隻需要8天?

2024年5月3日,嫦娥六号成功發射!這一壯觀的事件在海南省文昌市的火箭發射基地舉行,由強大的長征五号火箭承擔了發射任務。

嫦娥六号的這次任務引起了廣泛的關注,根據官方透露的資料,它的任務周期涵蓋了從着陸月球開始到傳回地球共53天的曆程。

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但講到月球登陸,很多人的第一反應可能是聯想到美國的阿波羅任務,因為這标志着人類曆史上對月球探索的重大突破。

然而,令人困惑的是,盡管自阿波羅任務完成以來已過去了五十多年。阿波羅号從月球返航僅用了8天時間,現在的嫦娥六号任務卻為何還需要53天。難不成大陸的探月工程水準還遠遠落後于美國嗎?如果不是,那來回為什麼會相差如此長的時間呢?

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美國阿波羅11号登月

在冷戰初期,世界兩大超級大國——美國和蘇聯——在政治、軍事、經濟及科技等多個領域進行了激烈的競争。

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1957年,蘇聯成功發射了人類曆史上第一顆人造衛星“斯普特尼克一号”,震驚了世界。緊接着,又成功将第一位宇航員尤裡·加加林送入太空。這些成功,無疑地使得蘇聯在太空競賽中占據了領先地位。面對蘇聯的成功,美國感受到了前所未有的壓力。美國認識到,太空競賽不僅是科技實力的比拼,更是政治和意識形态鬥争的展現。

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為了在這場競争中取得領先,美國加大了對太空計劃的投入,成立了美國國家航空和宇宙航行局。

阿波羅11号任務是1961年肯尼迪總統提出,他表示要完成“十年内讓美國宇航員登上月球并安全傳回地球”目标,為此美國航天局投入了巨大的人力物力來實作這一夢想。1969年7月16日, 阿波羅11号在佛羅裡達州的肯尼迪航天中心發射升空。

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它的發射依靠的是強大的土星V型火箭,這是當時世界上最大、最強力的運載火箭。發射過程中,火箭分多個階段點燃,将宇航艙送入地球軌道,然後再進入向月球進發的軌道。

經過大約三天的太空旅行,阿波羅11号的航天員尼爾·阿姆斯特朗、邁克爾·柯林斯和巴茲·奧爾德林,終于接近月球。在執行複雜的軌道操作後,阿姆斯特朗和奧爾德林乘坐登月艙“鷹”成功着陸在月球表面的“甯靜海”,成為人類曆史上首次登陸月球的宇航員。

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中原標準時間1969年7月21日2時56分,阿姆斯特朗宣布:“這是一個人的一小步,一種人類的一大步。”他和奧爾德林在月球表面活動了約2.5小時,進行了簡單的科學實驗,并收集了月球岩石樣本。

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完成登月任務後,阿姆斯特朗和奧爾德林傳回登陸地,與柯林斯進行會師,随後踏上傳回地球的旅程。在經曆了近四天的太空飛行後,阿波羅11号的指令艙在太平洋上空成功着陸,來回的整個過程隻用了八天。

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嫦娥号的曆史以及嫦娥六号的組成

嫦娥工程的起點可以追溯到2004年,它是中國進行深空探測的重要步驟,旨在通過無人月球探測擷取月球及深空的科研資料和技術驗證。

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嫦娥工程被分為繞月、落月、傳回三大階段。嫦娥一号于2007年成功發射,它完成了中國第一次獨立的月球探測任務,也意味着中國成為世界第五個能獨立進行月球探測的國家。

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嫦娥六号是中國探月工程第四階段的重要任務之一,其主要目标是實作月球樣本的自動采集并傳回地球,是繼1976年蘇聯的月球24号之後,世界上再次嘗試的月球樣本傳回任務。它不僅要完成從月球表面采樣、起飛、與軌道器交會對接、樣本轉移至傳回器、傳回地球等一系列複雜流程。

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嫦娥六号的任務裝置主要包括軌道器、着陸器、上升器、傳回器四個部分。軌道器負責将探測器送達月球軌道并提供通信連結。一旦着陸器在月球表面穩定下來,它将釋放采樣子產品開始其任務——采集月表岩石和塵土樣本。這裡需要一提的是,嫦娥六号的采樣系統将采用鑽取和鏟取相結合的方式,以確定擷取到多樣性的樣本。

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完成采樣後,樣本将被裝入上升器的樣本艙中。上升器将從月表起飛,并與軌道器在月球軌道上對接,将樣本轉移到傳回器中。最後,傳回器攜帶樣本傳回地球,預計将在内蒙古的着陸場着陸。整個過程需要53天左右。

嫦娥六号來為何需要53天

需要明白,除了通過太空梭捕獲圖像并将其發送回地球外,人類對月球的探索還涉及對其表土成分的分析。擷取月球表土樣本并非罕見。例如,在美國的登月項目中,從月球正面擷取了相當數量的月球土壤樣本。

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然而,這些樣本大多來自月球面向地球的一側,與之相比,月球背面的土壤可能具有更高的研究價值。盡管如此,成功降落在月球背面并非易事。作為領航者的阿波羅11号任務所承擔的,主要具有象征意義,諸如采集月壤和拍照等基礎任務,其核心目的是證明人類已成功踏上月球。

月球正面和背面有極大的差異,尤其在降落難度上。由于月球阻斷了衛星通信,無衛星導航的支援下,航天器一旦飛越月球背面,便會與地球失去聯系,導緻所有預定的計劃瞬間化為泡影。

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為應對這一通信難題,中國采取了前瞻性措施,發射了“鵲橋”号中繼衛星。通過“嫦娥四号”任務的成功,中國證明了“鵲橋”衛星能夠為月球背面的航天任務提供穩定的通信服務,為探月工程的深入展開鋪平了道路。

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加上随着人類認知的進步,我們對月球的了解已經遠遠超出了對其地形和土壤的基本認識。對月球的資源進行深入探索,以及評估在月球上進行植物種植的可能性,這類任務促使我們必須擴大我們的知識領域,這自然也意味着在月球上的停留時間将會大幅增加。

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與嫦娥五号任務相比,嫦娥六号的任務更為複雜和先進,主要包括以下幾點:

1. 嫦娥六号旨在月球背面的特定區域進行采樣,這要求任務具有更高的着陸精度和采樣能力。

2. 遠距離遙控:考慮到采樣區域可能具有更複雜的地形,嫦娥六号将展示遠距離遙控采集技術,以確定任務的安全和采樣的多樣性。

3. 在軌等待與接力:嫦娥六号特别設定了在軌等待階段,為的是實施更靈活的月面采樣與地球傳回政策。

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據報道,嫦娥六号任務預計探索月球背面的南極-艾特肯盆地區域。艾特肯盆地位于月球的南極區域,是月球上最大的撞擊坑之一,同時也是已知太陽系中最大的撞擊盆地。這個盆地的直徑約為2500公裡,深約13公裡,幾乎可以藏匿一座喜馬拉雅山。

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艾特肯盆地的形成可以追溯到約39億年前,其形成期間經曆了太陽系早期頻繁的大規模撞擊事件。由于位置偏遠加之位于月球背面,長期以來,關于它的探索和研究相對較少,其内部結構和成分一直是科學界的一大謎團。

近年來的研究表明,月球南極包括艾特肯盆地内可能蘊藏大量的冰水資源。由于該區域部分地區長時間處于陰影中,表面溫度極低,足以儲存數十億年前就存在的水冰。這些冰水資源的發現不僅對深入了解月球的水循環和氣候曆史有重要意義。

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加上艾特肯盆地内包含了月球形成以來各個時期的地質結構,從古老的高地地貌到相對年輕的玄武岩平原,這裡幾乎是月球地質曆史的縮影。此外,該地區獨特的地質結構可能隐藏着豐富的礦物資源,這對于未來的月球資源開發具有不小的吸引力。

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結語

阿波羅11号的實作人類首次登月是沒錯,它驗證了人類能夠到達月球表面并安全傳回地球的可能性。而嫦娥六号則是站在今日全人類科技發展的新起點上,面對的難題更加複雜,探索的深度也更進一步。

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