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嫦娥六号发射:来回需要53天,为什么阿波罗11号只要8天?

作者:璀璨科学

嫦娥六号探测器发射升空了!这次任务的难度相当大,一方面是这个探测器比较重,很复杂,包括推进器、返回器、着陆器、上升器4个部分,需要用到长征五号这样大推力的火箭,另一方面是嫦娥六号探测器需要登陆到月球背面的南极艾特肯盆地,在这里采集样本后带回地球。

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由于人类之前都没有发射过飞船、探测器去月球背面南极采集样本并且将样本带回地球,所以嫦娥六号探测器如果顺利完成这一次壮举,这个探测器将会成为世界上首个带回月球背面样本的航天器。

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虽然嫦娥六号探测器是嫦娥五号探测器的备份,在技术方面和嫦娥五号是一样的,但是在很多方面和嫦娥五号却不同,除了着陆点不同外,飞行时间也不同。

嫦娥六号发射:来回需要53天,为什么阿波罗11号只要8天?

嫦娥五号探测器从发射升空到返回地球,整个过程大约持续23天时间,而现在发射升空的嫦娥六号探测器从发射升空到返回地球,整个来回的过程需要53天时间。当年阿波罗11号飞船进行登月时,一个来回只需要8天时间。这些航天器都是登月后从月球返回地球,为什么有这么大的差异呢?

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嫦娥六号奔月

在5月3日,大家已经期待好久的嫦娥六号探测器发射升空了,这次任务采用的是“窄窗口多轨道”,工作人员根据火箭的特点已经天气状况,一共为长征五号火箭设计了10条奔月轨道,确保这次任务的顺利进行。

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按照计划,嫦娥六号探测器将会着陆到月球背面南极的艾特肯盆地,除了在月球背面展开一系列的科学研究外,嫦娥六号探测器还需要从月球表面采集一些样本,然后将这些样本带回地球。整个任务过程类似2020年发射的嫦娥五号,不过也有一些区别。

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之前的嫦娥五号探测器登陆的地方位于月球的正面,也就是面对地球的这一侧,而嫦娥六号的着陆点刚刚好位于月球的另一侧,那是我们地球没法直接观测到的另一面。科学家认为,月球正反面差异非常大,月球背面可能会存在很多秘密等待我们去揭秘。

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之前嫦娥五号探测器降落在月球的正面,在发射升空到进入月球轨道,再到择机登陆月球、月面采样、月面起飞、月球轨道返回地球的整个过程都是可以直接掌握的,所以整个任务用时比较短。

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而嫦娥六号探测器的着陆点位于月球背面,刚刚好被月球挡住,更加复杂,所以我们没法直接掌握嫦娥六号探测器在月球背面飞行的情况、在月球表面的运行情况,难度大得多。嫦娥六号任务耗时需要53天时间,其中一个原因也是考虑到了这方面的问题。

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为了解决信号被遮挡的问题,我们提前发射了鹊桥二号中继星,在这次探月任务中,鹊桥二号中继星将会发挥至关重要的作用,可以说是探月四期工程的“总开关”。因为整个探月四期任务中,嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号都需要用到鹊桥二号中继星来提供通信中继,建立月球背面与地球之间的通讯。

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与之前为嫦娥四号探测器通过通讯中继服务的鹊桥中继星不同,鹊桥二号中继星功能更加强大,可以完成更复杂的任务。鹊桥二号中继星的运行轨道与月球最远的距离只有大约16000公里,在环绕月球飞行过程中,每天都可以为在月球背面运行的嫦娥六号提供超过21小时的中继通信覆盖时间。

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由于需要使用到鹊桥二号中继星来通过通信中继,所以嫦娥六号探测器整个任务期间,都需要考结合鹊桥二号中继星的运行情况。例如在进行舱段分离、着陆月球、月面采样、月球表面起飞、月球轨道交会对接等过程,可能都需要等鹊桥中继星来到合适的位置才能进行。因为只有在鹊桥二号中继星提供通讯中继服务的情况下,我们才能掌握探测器的实际情况。

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这样一来,整个月球取样过程需要的时间就长一些了。当然,这只是猜测,嫦娥六号任务耗时比较长的原因,不排除这次任务还需要在月球展开其他的一些研究,所以历时就比较长。

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阿波罗11号来回只要8天

在1969年,阿波罗11号载人飞船实现人类历史上的首次载人登月,宇航员阿姆斯特朗成为了世界上首位踏上月球表面的人类。虽然人类首次载人登月已经过去了超过半个世纪,但是阿姆斯特朗在月球表面说的“这是个人的一小步,却是人类的一大步”,大家都记忆犹新。

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当时阿波罗11号飞船搭载了3名宇航员,其中2名宇航员乘坐登月舱登陆到月球表面。在发射升空后,重达40多吨的阿波罗11号飞船很快就进入地月转移轨道,开始朝着月球飞行。从1969年7月16日发射升空到1969年7月19日抵达月球轨道,奔月过程耗时3天时间。

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在1969年7月20日,阿波罗11号飞船进行登月,2名宇航员抵达月球表面,在月球表面简简单单停留了2个半小时后,乘坐登月舱的上升级从月球表面起飞,进入月球轨道后与阿波罗轨道舱、推进舱组合体进行交会对接,然后一起返回地球,在1969年7月24日安全着陆,本次载人登月计划圆满结束。

嫦娥六号发射:来回需要53天,为什么阿波罗11号只要8天?

从地球发射升空到进入月球轨道,再到登陆月球、从月球表面起飞返回地球,阿波罗11号飞船飞行时间是8天。阿波罗11号任务飞行时间很短的原因有很多,其中一个重要的原因就是实施载人登月。

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载人飞船内搭载的物资(食物、水、氧气等)都是有限的,飞行时间越短越好,所以在抵达月球表面后,2名宇航员只是简简单单在月球表面停留了一会就返航了,他们只要踏上月球表面并且安全返航,阿波罗载人登月任务就算成功,那些科研成果是其次。

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而之前的嫦娥五号探测器以及现在出发月球的嫦娥六号探测器则是无人的航天器,自然也就没有阿波罗11号飞船物资有限等问题的限制了,任务时间可以长一些,探测器可以在环绕月球飞行的过程中展开一系列的探测任务,在抵达月球表面后,也可以在采集样本的同时对月球表面展开一系列的探测。