月球表面是真空沒有氧氣,嫦娥五號如何點火,發射技術有多難?

2021-01-15 新知十講

嫦娥五號成功登月後,並完成了任務,那就是採集土壤。這是中國在月球挖到的第一份土,最後嫦娥五號帶著這兩公斤月球上的土,成功返回地球。這是21世紀以來,從美國第一次登月後,間隔40多年後,中國自主研發的太空飛行器第一次從飛往月球。這在中國航天歷史上,是第一次出現的,在嫦娥五號登月之前,我國之前已經成功進行過了兩次無人登月。

那麼,嫦娥五號在月球上,是如何在沒有發射塔的情況下飛離月球,並且返回地球的呢?由於月球引力小的緣故,在地球上質量很重的物體,到月球上也會飄起來。所以在月球表面,嫦娥五號起飛有著很多困難,嫦娥五號在月球上行走一小步,都是一個巨大的困難。因為月球上而且月球表面凹凸不平,不容易使嫦娥五號平穩地著陸在月球表面。而且月球上也沒有固定嫦娥五號的支架。

所以控制上升器對我們的技術要求很高,而且飛行器的著陸平穩,也對我們有一定的挑戰。雖然月球上是真空的,沒有氧氣。但嫦娥五號的火箭發動機裡面,自帶了氧化劑,這樣保證了它,可以在月球的真空環境下正常工作。

另外,月表表現被太陽照射,溫度可達120℃,上升器的火箭發動機很容易燒壞,這也是一個需要我們克服的困難,克服了這些困難之後。接下來,在軌道飛行的軌道器返回器,與飛行器進行對接,轉移從月球上帶來的土壤,最後由軌返組合體。把月球上的月壤帶回地球,發射嫦娥五號這種登月,和返回的方式非常複雜,難度也很大,中間花費的時間也很長。這期間需要地面指揮進行精準操作,不能有一點誤差,否則太空人將面臨生命危險。

所以,我們可以直接從月球上發射火箭,然後直接飛回地球嗎?這個猜想是可以實現的,當年蘇聯進行過三次無人月球採集樣本,就是採取從月球直接發射,然後直接從月球返回地球。但蘇聯只帶回了三百多克的月巖,那是因為之前的技術不發達,沒有把上升器與火箭分開,這就導致從月球上直接發射的火箭,將需要承擔更多的重量,導致帶回來的樣本重量減少了許多。

如果我們能夠研發出在月球的軌道上的對接技術,那麼就算火箭的動力不夠的話,這樣也能帶回很多數量的樣本。由於月球的引力只有地球引力的六分之一,所以嫦娥五號只需要有一個很小的上升速度,就能在軌道上運行。由於我國研發水平的提升,並借鑑國外航天經驗,每次已經可以從月球上,帶回來更多的樣品來研究。

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