嫦娥工程是如何把月球探测器送入月球轨道的(嫦娥怎么从月球返回)
嫦娥工程:月球探测器如何升空并返回地球?背后的科技原理
嫦娥工程,一项引领全球瞩目的太空项目,小伙伴们最关心的莫过于嫦娥如何将月球探测器送入月球轨道并成功返回地球。今天,就让我们一起揭开这背后的神秘面纱。
针对网友们的提问:“太空中没有空气,嫦娥如何在月球点火升空?怎样产生的推力?”这是一个极富洞察力的问题。太空环境的特殊性确实给探测器升空带来了挑战,但科技的进步为我们提供了解决方案。
我们知道,传统的飞行器依赖空气中的推力来完成飞行,但在外太空,没有氧气,处于真空状态,情况截然不同。那么,嫦娥是如何做到的呢?答案就在于火箭的技术创新。
火箭的燃料一般包括偏二甲肼、液态氮、酒精和煤油等,这些燃料燃烧需要大量氧气来支撑。为了解决这个问题,火箭内部会加入液态氧和四氧化二氮等氧化剂来助燃,这样即使在真空中,也能完成燃烧并产生巨大的推力。
再来说说推力。简而言之,推力就是给某物体一个力,使其朝着给力的反方向移动。在太空环境中,火箭发动机通过向后喷射气体来产生推力,推动探测器向前飞行。这一过程正是牛顿第三运动定律的作用力和反作用力的体现。
说到月球上的起飞,其实比地球上要容易一些。月球的重力只有地球的六分之一左右,这意味着嫦娥在月球上起飞时面临的引力较小。而且月球上没有大气层,几乎没有空气阻力,探测器可以更容易地升空。月球表面的某些特定环境还可能为探测器的起飞提供便利条件。这为嫦娥探测器提供了绝佳的起飞条件和环境优势。在大气层内飞行的飞机需要依靠空气中的氧气来助燃发动机螺旋桨或喷气式发动机推动空气以产生反作用力推动飞机前进。但在太空中没有空气的情况下火箭发动机则依靠自己携带的助燃剂混合燃烧剂进行燃烧产生推力推动探测器前进。因此火箭发动机与飞机发动机在设计和使用上有很大的不同。在地球发射火箭时需要克服两个主要问题:一是空气阻力二是地球重力。而在月球上起飞这两个问题都得到了极大的缓解使得探测器更容易升空进入轨道并返回地球。总之嫦娥工程背后蕴含着深厚的科技原理和创新技术成就着人类对太空的不懈追求。在科技的推动下嫦娥工程将继续为我们揭示更多关于月球和宇宙的奥秘让我们拭目以待吧!月球,与地球相比,展现出一片全新的航天天地。其质量仅为地球的八十一分之一,引力形成的重力约为地球的六分之一。这意味着在地球上重达6公斤的物品,到了月球上仅重1公斤。在这样的环境下,月球逃逸速度仅需达到惊人的2.4km/s。更引人注目的是,月球没有大气层,这使得航天器在起飞时无需克服空气阻力,加之月球的重力极小,使得起飞所需的燃料大幅度减少。这一切都使得月球成为航天的理想之地。
嫦娥五号的任务就是在这样的环境中挑战极限。它需要从月球上采集样本,用较少的燃料起飞返回月球轨道。这一任务看似艰巨,实则得益于月球的特殊环境。嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器和上升器四个核心部分构成。尽管在探测器整体重量中,燃料占据了很大一部分,但这些燃料主要用于姿态调整、近月刹车变轨、降落和返回过程。
实际上,真正降落在月球的只有着陆器和上升器的组合体,而返回的仅仅是上升器,着陆器则被留在了月球表面。据资料记载,这个上升器的重量在月球的重力状态下仅为约85公斤。在这个轻量化的上升器的帮助下,只需少量的燃料,就能在6分钟内上升到月球轨道。在那里,上升器与轨道器进行对接,将采集的样品转移到返回器中,随后轨道器携带返回器通过地月转移轨道返回地球。
最终,只有返回器那个锥形的小罐体进入地球,其重量虽然未知,但可以推测大约只有一两百公斤。这个返回器的核心任务就是将采集的月球样品送回地球。这些看似微不足道的样品,实际上是中国从地外天体带回的物质,也是世界上仅有三个拥有这种能力的国家之一。
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