厉害了!中国“嫦娥”上九天揽月
原创:小马哥
来源:互联网那些事(hlw0823)
万众瞩目的嫦娥五号,要去月球(送)挖(外)土(卖)了。
2020年11月24日早上4:30,中国嫦娥五号在海南文昌发射,搭乘长征五号火箭,也就是俗称的胖五,去往月球。
在经过嫦娥一号、二号的探索,三号四号的落地登陆,嫦娥五号有了原始技术积累,是时候派出它去进行更大的任务了。
就决定是你了,嫦娥五号!
它的目标就是去月球挖约两公斤的月球土样品并返回地球。
人类已经有44年没有再去月球挖土了。
上一次挖土返回还是1976年苏联的月球24号采集回来了170g的样本。
之前的美国和苏联已经带回来这么多样本,我们为什么还要去月球挖土?
从数据上来看,从1969年到1976年,美国的6次阿波罗计划和3次苏联月球号计划已经带回来了共计382公斤的月球岩土和土壤样本。
单从量上来说已经很多了,但,这还远远不够。
此前美国和苏联的的样品大多数来自月球正面中低纬度的月海区域,采集回来的土可以研究月球的形成年龄,这个数据推论完全是由撞击坑的统计推理出来的。
但由于采集区域过于集中,月球表面幅员辽阔,并不能准确和全面推理每一个地形地貌的具体演变年限和过程。
这个时候,就需要更多的样本。
只要去不同地方,挖更多的土,才有可能采集到不同地质背景,不同历史时期的月球样本。
这样才能更全面的认识月球,认识地月系统,为之后移民月球做准备(大胆预测一下)
嫦娥五号的意义就在于此。
嫦娥五号模型图
嫦娥五号要去的地方叫吕姆克山,这里有着非常年轻的月海玄武岩,据推测大概形成于10-20亿年前,也就是说与月海附近的35亿年前左右的形成时期刚好错开。
这将填补月球地质年代划分上的空白。
美国以及苏联的取样方式不同,美国是这样挖土的。
再这样带回去
因为美国在当时全力扶持探月工程,探月计划的经费占到了美国GDP的0.57%,所以美国的火箭都造的很大,
美国使用的是土星5火箭,奔月重量30多吨,相比之下,嫦娥五号才8.5吨。
但这样的成本会高得多,阿波罗计划十年中,总共13发火箭和研发,耗资180亿美金。当年一艘企业级核动力航母也才5亿美金。
而苏联就比较节省了,每次都是派个无人采集器上去,挖土能力确实是差了点,苏联当时的技术只能运几百克维持一下生活这样子。
所以月球土样本都是很珍贵的,怎么会轻易给别人。
靠别人不如靠自己。
从东方红一号,到神舟系列,到天宫、天问,再到最近的玉兔和嫦娥,我国的航天实力早已今非昔比。
我们现在也有能力上月球了,得自己带点月球特产回来。
嫦娥五号是如何挖土的?
实际上,嫦娥五号并不是孤立的,嫦娥四号的时候发射了鹊桥中继星,这是为嫦娥五号发射提供通讯服务的。
而嫦娥五号,不仅在配置上升了级变成了四件套,在难度上也翻了番。
看似只需要去挖两斤土,但是中间步骤多且复杂,主要有以下几个步骤:
(1)发射火箭从地球出发
(2)从地球上空要飞到月球上空
(3)着陆在月球表面
(4)开始挖土
(5)月球商家做好了,外卖员嫦娥五号准备回来
(6)从月球上空飞到地球上空
(7)把外月球卖(两公斤的土)扔向地球
长征五号带着嫦娥五号四件套从地铁出发之后,在距离月球只有200km时,轨道器会猛踩刹车,进入月球轨道飞行。
这个时候上升器和着陆器就会脱离,奔向月球。
在月球着陆之后,就开始挖土,挖完之后,着陆器把土送给上升器,自己就永久的留在月球。
但从这个小巧精致的挖土机械臂来看,(玉兔一号和嫦娥五号的机械臂差不多大),挖土怕是要挖一天。
上升器再从月球起飞,与刚刚停在对月轨道上的轨道器会合。
这个时候的上升器再把月球土转交给返回器,上升器的使命就已经完成了。
轨道器和装着土的返回器从月球轨道飞向地球轨道,还剩下5000km的时候,只需要把装着月球土的返回器扔进大气层,轨道器的任务也完成了。
最后的一段旅程就由返回器自己一个人走,最终将落到内蒙古着陆地,至此整个月球挖土计划结束。
值得一提的是,不论是美国的阿波罗计划,还是苏联的lune计划,都是冷战的产物,都是一种别有用心的投资。
上月球的威慑意义大于科技意义。
一旦这个探月不能为给自己带来威慑的筹码,探月计划也就停止了,再后来美国后来的星火计划也不了了之了。
而中国的探月计划从根本上就与美苏不同,中国自古以来就有着天问、探月的浪漫主义。
从上个世纪的美国、苏联相继登上月球,我国在半个世纪以后,终于也有能力继美国和苏联之后,成为第三个去往月球挖土的国家。
并且,如果上升器能回来,也就意味着载人舱能够回来,也就意味着我国将有很大的可能在十年之内将宇航员送上月球。
不积跬步,无以至千里。
中国人经过几十年的钻研,几代人的努力,从天问到玉兔,从嫦娥一号到嫦娥五号,克服了数不尽的困难,才得以看到这一刻。
这是无数中国人的使命,不论是三年,还是三十年,使命会一直带着我们前进。
最后的最后,嫦娥五号着陆器成功着陆月球以后,会弹出机械臂,上面会有一面飘动的五星红旗。
此生无悔入华夏,来生还做种花家。
或许,在不久后的将来,中国宇航员会亲手将五星红旗插在月球的表面。
参考资料:
头图发射图:来源中国航天科技集团
数据和采集点来自nature
落地点来自中国军网
人民日报:最强“天团”月球“挖土”记
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