嫦娥五號還在等什麼?為什麼遲遲沒有開啟「回家之旅」?

2020-12-15 騰訊網

2020年11月24日4點30分,我國的嫦娥五號從文昌航天發射場發射升空,從此成為萬眾矚目的焦點,在接下來的時間裡,嫦娥五號順利地完成了「近月制動」、「組合分離」等一系列關鍵步驟,並於12月1日23時11分在月球表面的「呂姆克山脈」附近成功著陸。

(圖片來自CNSA)

在完成了月球樣本的自動採樣和封裝工作之後,嫦娥五號的「上升器」於12月3日23點10分從月球表面起飛,然後在2020年12月6日5點42分成功地完成了與「環繞器」的交會對接,並於當日6點12分和12時35分,成功地完成了「樣本轉移」以及「對接組合體分離」。

我們都知道,接下來嫦娥五號將會返回地球,開啟「回家之旅」,然而在接下來幾天裡,嫦娥五號卻一直在圍繞著月球運行,直到今天(2020年12月12日)9時54分,嫦娥五號才第一次實施了月地轉移入射,其運行軌道改變為近月點高度約200公裡的橢圓形軌道,然後繼續在這個軌道上等待。

(圖片來自CNSA)

總而言之,翹首等待的我們遲遲沒有看到「嫦娥五號已經啟程」的消息,這不禁有點讓人疑惑,嫦娥五號還在等什麼?為什麼遲遲沒有開啟「回家之旅」呢?下面我們就來一起了解一下。

嫦娥五號為什麼不直接返回地球?

有人曾經戲稱,我們人類的航天水平目前只是處於「石器時代」,這話指的就是,我們人類目前使用的化石燃料相對比較「原始」,通常來講,我們要將地面上的一個具有一定質量的物體送入太空,往往需要消耗數十倍於該物體質量的燃料。

(圖片來自CNSA)

燃料本身也是有質量的,這就意味著,如果太空飛行器攜帶的燃料過多,那麼就會大大地增加發射壓力,甚至根本就無法正常升空。正因為如此,嫦娥五號所攜帶的燃料量是經過精心計算的,我們必須充分地利用宇宙中的各種外部條件,才能保證嫦娥五號順利地返回地球。

由於有利的外部條件並不是一直都存在,因此嫦娥五號就需要等待最佳時機的出現,這個時機就被稱為「月地入射窗口」。

「月地入射窗口」在什麼情況下才會出現?

首先需要考慮的是地球和月球之間的距離,在月球圍繞地球公轉的過程中,它與地球之間距離也會出現變化,最近的時候約為36.3萬公裡,而最遠的時候則為40.6萬公裡,顯而易見的是,嫦娥五號應該選擇在月球離地球最近的時候開啟「回家之旅」。需要注意的是,在這個基礎上,我們還需要考慮另一個因素。

(圖片來自CNSA)

上圖為我國的探月工程三期再入返回飛行試驗路線圖,在該任務中,「嫦娥五號T1試驗器」完美地完成了「從月球回家」這一目標,從而為現在的嫦娥五號提供了重要的參考數據和經驗。從中我們可以看到,「嫦娥五號T1試驗器」沿著一個極為狹長的橢圓形軌跡,精確地返回到地球表面的預定位置——內蒙古四子王旗。

如上圖所示,地球圍繞太陽公轉的軌道平面(黃道面)與月球圍繞地球公轉的軌道平面(白道面)其實是有一個夾角的,簡單來講就是,在月球圍繞地球公轉的過程中,月球有時候位於黃道面之上,有時候則位於黃道面之下。

由此可見,如果嫦娥五號想要在不需要額外燃料的情況下,精確地降落在內蒙古四子王旗,就必須要考慮月球相對於黃道面的位置。

總而言之,「月地入射窗口」的確定主要就是基於以上兩個因素的綜合考慮,因此可以說,嫦娥五號現在正在等著一個返回地球的最佳時機,而此次嫦娥五號實施的第一次「月地轉移入射」,就意味著嫦娥五號的「回家之旅」即將開啟。

值得一提的是,在前些日子裡,嫦娥五號已經順利地完成了「在月表採樣」、「從月表起飛」以及「在月球軌道上的無人交會對接」等一系列全新的高難度挑戰,而接下來的環節雖然難度也很高,但是我國其實已經有了很多成功的經驗,並不是「摸著石頭過河」,因此我們完全有理由相信,嫦娥五號探月任務一定會圓滿成功。

好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家關注我們,我們下次再見。

(本文部分圖片來自網絡,如有侵權請與作者聯繫刪除)

相關焦點

  • 鏡頭裡的嫦娥五號探月之旅:「嫦娥」飛天,驚豔全球!
    鏡頭裡的嫦娥五號探月之旅:「嫦娥」飛天,驚豔全球!新華社發 12月17日1時59分,經過長達23天的探月之旅,嫦娥五號返回器攜帶月球樣品順利「回家」,在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸。「嫦娥」飛天,舉世矚目。23天來,嫦娥五號以完美無瑕的表現驚豔全球,在月球表面留下一個嶄新的印跡,在中國探索太空的歷史上留下了一串閃光的足跡。
  • 辛苦了,嫦娥五號,歡迎回家!
    辛苦了,嫦娥「五妹」,歡迎回家! 北京時間12月17日凌晨,嫦娥五號成功攜帶月球樣品返回地球,完成了這次意義非凡的太空之旅。這是21世紀人類首次月球採樣返回任務,標誌著中國航天向前邁出一大步。
  • 嫦娥五號攜土特產回家
    歷經約23天、11個飛行階段後,嫦娥五號返回器在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸,帶著月球「土特產」順利回家。圖為12月17日凌晨,工作人員在搬運嫦娥五號返回器。
  • 國際電聯秘書長祝賀「嫦娥五號」回家
    國際電信聯盟秘書長趙厚麟國際在線消息(記者 張婧昊):北京時間12月17日凌晨,「嫦娥五號」返回器攜帶月球樣品,在預定區域安全著陸,圓滿完成了本次探月之旅。國際電信聯盟秘書長趙厚麟向中國政府發賀電,並在第一時間接受記者專訪,祝賀「嫦娥五號」回家。趙厚麟表示,他非常關注並收看了「嫦娥五號」返回全程直播,向中國政府和所有參與這次探月工程的科研和技術人員,各級領導和廣大員工表示熱烈祝賀。趙厚麟指出,從月球返回地球,這是中國的第一次,也是全世界近半個世紀以來的第一次,意義非凡。
  • 歡迎回家!長圖速覽「嫦娥五號」探月記
    歡迎回家!長圖速覽「嫦娥五號」探月記 編輯:李晴    來源:光明網    2020-12-18 10:08 校對:劉超    審核:張亮
  • 為什麼「胖五」發射嫦娥五號要選在凌晨?
    ,探測器正式踏上了奔月之旅。火箭飛行約2200秒後,順利將探測器送入預定軌道,開啟我國首次地外天體採樣返回之旅。由中國航天科技集團有限公司第五研究院研製的嫦娥五號月球探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器組成,重 8.2 噸,是我國目前發射的重量最重的探測器,也是迄今為止我國研製的最複雜的太空飛行器系統。
  • 嫦娥五號為什麼最近兩天沒有消息了?目前是什麼狀態?
    嫦娥五號是我國探月工程「繞落回」三步走的收官之戰,同時也是目前為止中國進行的最複雜太空探索任務之一值得期待。上一次人類在月球上採集樣本並返回地球是1976年,蘇聯發射的月球24號無人探測器,共從月球上帶回了170克月球樣本。因此我國嫦娥五號是人類時隔44年,再一次到月球上採集月球樣本,受到全世界的關注。
  • 嫦娥五號從月球帶回「土特產」
    瀏覽器版本過低,暫不支持視頻播放▲凌晨回家,一分鐘看完嫦娥五號23天月球「帶土」全過程(視頻:張博令、蔣彤)希望你們大力弘揚追逐夢想、勇於探索、協同攻堅、合作共贏的探月精神,一步一個腳印開啟星際探測新徵程,為建設航天強國、實現中華民族偉大復興再立新功,為人類和平利用太空、推動構建人類命運共同體作出更大的開拓性貢獻。國務委員王勇在北京航天飛行控制中心嫦娥五號任務飛控現場宣讀了習近平的賀電。
  • 熱聞|帶月球土特產回家!歷時23天,嫦娥五號闖過了幾道關
    隨著嫦娥五號返回器圓滿完成月球「挖土」,帶著月球「土特產」順利回家,北京航天飛行控制中心嫦娥五號任務飛控現場旋即成為一片歡樂的海洋,大家紛紛歡呼、擁抱,互致祝賀。 探月工程總指揮、國家航天局局長張克儉宣布:「探月工程嫦娥五號任務取得圓滿成功!」
  • 嫦娥五號回家了! 著陸瞬間:"玉兔"搶鏡,月壤樣本揭曉太陽系秘密
    今日凌晨,在經歷了23天的太空旅行,月球暫居之後,嫦娥五號帶著月壤成功返航,並在內蒙古四子王旗預定區域成功著陸,標誌著我國的嫦娥五號的月壤採集任務圓滿完成,但在嫦娥五號的著陸點,一直小動物成功搶鏡。 這隻被紅外影像拍攝到的形似兔子的小動物在嫦娥五號四周來回蹦躂,成為了第一個成功找到嫦娥五號的大佬,有網友看後紛紛表示,天吶,這是嫦娥把玉兔帶回來了嗎?
  • 一文讀懂嫦娥五號三大亮點|嫦娥五號|月球|中國探月工程|月壤|國旗...
    攜帶2千克珍貴月壤的嫦娥五號即將結束 「太空之旅」,於近日在內蒙古中部草原的四子王旗著陸場著陸。日前,著陸場系統已完成最後一次綜合演練,各項準備工作就緒,全力迎接返回器平安回家。此次嫦娥五號登月,是16年來中國探月工程「繞、落、回」三部曲的最終章,它標誌著我國「無人月球探測」階段的完備,可以繼續向「載人登月」和「建立月球基地」階段探索。
  • 歡迎嫦娥五號回家 憧憬著下一次帶著中國太空人與月球相逢
    2020-12-14 08:54:29 來源:騰訊 2020年11月24日4時30分,中國文昌航天發射場,長徵五號運載火箭成功將嫦娥五號探測器送入預定軌道,開啟了我國首次地外天體採樣返回之旅。
  • 嫦娥五號「挖土」歸來!揭秘:返回器為何用「打水漂」的形式回家
    12月17日凌晨,嫦娥五號返回器攜帶月球樣品,採用半彈道跳躍方式再入返回,在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸。 新華社記者 連振攝北京時間12月17日1時59分,探月工程嫦娥五號返回器攜帶月球樣品,在內蒙古四子王旗預定區域成功著陸,標誌著我國首次地外天體採樣返回任務圓滿完成。
  • 嫦娥五號順利升空!這些數字帶你一鍵認識嫦娥"五姐"
    原標題:剛剛,嫦娥五號順利升空!這些數字帶你一鍵認識嫦娥「五姐」 11月24日凌晨4時30分,中國文昌航天發射場,又一次「重量級」發射舉世矚目。長徵五號遙五運載火箭點火升空,託舉嫦娥五號探測器至地月轉移軌道,開啟我國首次地外天體採樣返回之旅。
  • 嫦娥五號返回器如何回家?
    這次,嫦娥五號探測器的返回器回到地球,就是在太空中打了「水漂」後回來的。為什麼要採用這種「打水漂」的形式回家呢?返回器從月球歸來的速度是高達每秒11.2公裡的第二宇宙速度,而一般從近地軌道返回的太空飛行器速度大多為每秒7.9公裡的第一宇宙速度,可別小看了這每秒3公裡多的差距,太空飛行器如果以過高的速度進入大氣層,摩擦產生的劇烈高溫將帶來極大風險,因此必須解決「減速」問題。
  • 嫦娥五號從月球帶回「土特產」,歡迎回家!
    12月17日1時59分,嫦娥五號返回器攜帶月球樣品在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸,探月工程嫦娥五號任務取得圓滿成功。「挖土」歸來,嫦娥五號闖過了幾道關?榮耀歸來的道路並非坦途。你可知道嫦娥五號回家邁過了幾道坎?它的「娘家」——中國航天科技集團五院向科技日報記者進行了介紹。
  • 嫦娥五號,歡迎回家(圖)
    江蘇教育新聞網訊(通訊員 馬劍)12月17日凌晨,攜帶珍貴月壤的嫦娥五號返回器順利降落在我國內蒙古境內。12月16日,鎮江市恆順實驗小學創新活動形式,開展了以「運動+科技」為主題的教師運動會。此外,該校還利用科學課和班隊活動課時間,組織學生觀看嫦娥五號探月的相關視頻,舉辦「歡迎嫦娥五號回家」圖片展覽,讓孩子們了解我國航天事業所取得的巨大成就,激發他們探索科學的興趣。
  • 嫦娥五號返回地球時間要多少天 嫦娥5號什麼時候回來
    與地面起飛不同,嫦娥五號上升器月面起飛不具備成熟的發射塔架系統,著陸器相當於上升器的「臨時塔架」,上升器起飛存在起飛初始基準與起飛平臺姿態不確定、發動機羽流導流空間受限、地月環境差異等問題;另外由於月球上沒有導航星座,上升器起飛後,需在地面測控輔助下,藉助自身攜帶的特殊敏感器實現自主定位、定姿。  點火起飛前,著上組合體實現月面國旗展開以及上升器、著陸器的解鎖分離。
  • 嫦娥五號到底在等什麼?為何比美國阿波羅慢這麼多?真相讓人驚喜
    距離嫦娥五號初登月面已經過去了15天的時間,但讓人奇怪的是,在完成了自動採樣和封裝工作後,「五姑娘」卻遲遲沒有返回地球。對此,很多人覺得嫦娥五號就像突然「人間蒸發」了一樣。還有人把嫦娥五號的動線和美國阿波羅做了對比,認為五姑娘的月球之旅太慢太慢。
  • 歡迎回家!嫦娥五號以及那隻跌落凡塵的「玉兔」
    今日(2020年12月17日)凌晨1時59分,探月工程嫦娥五號返回器,帶著迫切回家的心情,猶如一顆流星般劃破長空,著陸在內蒙古四子王旗預定區域。這標誌著我國首次地外天體採樣返回任務圓滿完成。嫦娥五號九天攬月之旅全程回顧:嫦娥五號探測器於11月24日在中國文昌航天發射場發射升空並進入地月轉移軌道。探測器實施2次軌道修正、2次近月制動,順利進入環月圓軌道。