嫦娥六号最大的考验来了!即将着陆月表,15分钟需要下降15公里,成败在此一举。
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嫦娥六号最近在忙些什么?
自从5月3日嫦娥六号发射升空,并于5天后成功实施近月制动后,我们就再也没听说它的消息了。实际上,嫦娥六号可一点没闲着,一直在调整着轨道。
刚刚升空的时候,它的轨道是个偏心率极大的椭圆,近地点在200公里处,远地点则在41万公里之外。这样的好处,就是可以让探测器像卫星一样“自然”地绕地飞行,这样就可以节省大量的燃料。
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5月8日,在运行到月球附近时,嫦娥六号受控实施近月制动,进入了一个近月点200公里,远月点8600公里的大椭圆轨道。这一脚刹车非常重要,太用力或者太轻都会导致任务的失败。
在这个轨道上,嫦娥六号释放了为巴基斯坦携带的中巴立方星ICUBE-Q卫星。接下来,我国航天人又控制它进行两次降轨,第一次是降低到200km*2200km的椭圆停泊轨道,第二次是让嫦娥六号进入200km*200km的圆轨道。
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在这个轨道上,就可以迎来着陆的关键考验了。
月表软着陆真的那么难?
你可能会说:咱们连火星着陆都做到了,月球还不是轻而易举?
不能这么说,因为月球和火星不一样。尽管月球的表面重力只有地球的1/6,不到火星的一半,看起来难度低一点。但月球没有大气层,降落过程中无法利用大气层的摩擦或者降落伞来减速,完全依靠反推力,难度之大可想而知。
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至于以前我们成功在月表着陆的经验,和这一次也不完全一样。虽说嫦娥六号是嫦娥五号的备份,但降落点从正面换成了背面,难度也翻着倍地提升。
近些年来,尝试探月的任务也不少,但是就连以色列这样的强国也翻了车;曾经的苏联实施过多次探月任务,俄罗斯的重返月球计划也以坠毁告终;唯一的日本和印度着陆成功,但工作时间都不长,日本的探测器甚至还侧翻了。
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换句话说,21世纪以来,真正能踏踏实实在月表进行探测乃至采样的,只有咱们中国。骄傲的同时,也说明了一个问题:月表软着陆确实很难。
6月6日是全国1342万高中生迎来高考的日子,而马上就要迎来的嫦娥六号的着陆,就是它的“高考”——成败在此一举。连续迎来两次大考,咱们中国的6月份还真是不平凡。
嫦娥六号将如何进行它的“高考”呢?
- 第一步——“进考场”
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目前绕月的是四器合一的嫦娥六号,真正要参加考试的,是着陆器与上升器的组合体,它们要和轨道器及返回器的组合体分离。接下来,着上组合体要进行两次降轨,进入近月点15公里,远月点200公里的椭圆轨道。
- 第二步——等待答卷
由于嫦娥六号在月球背面着陆,信号会被月球巨大的身躯挡住。所以,它们需要先和鹊桥二号中继星建立通讯链路,这就相当于考生在答卷之前准备答题工具了。从着上组合体分离到正式开始下降,要经历差不多1天的时间。
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- 第三步——正式考试
在运行到近月点时,“叮铃铃~考生开始作答”。首先,着陆器的发动机会开机,正式进入动力下降阶段。
大致上说,嫦娥六号着陆的过程,在我国前几次探月任务中就已经多次验证并实施了,一共包括五个阶段,依次是主减速段、快速调整段、接近段、悬停避障段、缓速下降段。
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嫦娥六号的着陆考试时间一共是15分钟左右,这相当于每秒下降1公里,这个速度听起来就挺快的。所以我们一定要非常谨慎,才能防止任务出现意外。就像高考一样,我们经历了十年寒窗,做足了准备,但也要避免马虎,才能正常发挥,考出好成绩。
- 第四步——交卷
着陆之后,这场考试最难的部分算是经历过去了,但也不能完全放松心情。嫦娥六号任务一共被细分为11个阶段,这才算完成了第5个阶段,后面还有很长的路要走。不把后面的路走好,就相当于答完了卷却没交,还是竹篮打水一场空。
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嫦娥六号怎么交卷?
月面工作段:也就是月表采样的工作阶段,这个阶段持续时间不超过48个小时,预计采集2千克样本。在采样的同时,嫦娥六号的各种科学载荷也会同步运行,对月球进行科学观测。
月面上升段:轨道器“点火上升”,经过4次轨道机动,进入高度为210公里的环月轨道上。
交会对接段:上升器与轨返组合体交会对接,这算是把高考卷纸交给老师了。接下来上升器“离开考场”,完成使命,轨返组合体带着样本准备返回地球,才能“阅卷”。
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环月等待段:轨返组合体需要在环月轨道运行差不多14天的时间,等待地月转移窗口,在合适的时机返回地球。
地月转移段:轨返组合体花差不多5天的时间返回地球,在地球上空5000公里处二者分离,轨道器根据燃料剩余情况有可能继续执行延长任务。
再入回收:返回器通过半弹道跳跃式再入的方式返回大气层,这样可以大幅提高成功率。最后,返回器会着陆于四王子旗着陆场,我们拿到样本之后,科学家就可以“阅卷”了!
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嫦娥六号的考场在哪里?
嫦娥六号的预定着陆点,是月背南纬42.1°,西经154.4°,也就是前不久大家热烈讨论的阿波罗盆地。裴照宇当时说“没有看见阿波罗盆地”,就是因为当时嫦娥六号刚刚发射升空,只能看见月球的正面,所以看不到位于月背的预定着陆区。
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从更大的范围来讲,阿波罗盆地属于南极-艾特肯盆地的一部分。后者是月球上最大、最深并且也是最古老的撞击盆地,直径达到了2500公里,形成于大约39亿年前,记录着月球最古老的历史。
阿波罗盆地则是南极-艾特肯盆地又经历一次撞击后形成的地形,直径接近500公里,并且非常深。这里距离月幔非常近,因此嫦娥六号在这里极有可能取得前所未有的重大发现。
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可以说,这是一个完美的考场,出了一道完美的考题,只要咱们嫦娥六号正常发挥,就能交上一份完美的答卷,取得完美的成绩。大家一起期待“考试成绩”公布的那一天!#头条创作挑战赛##嫦娥六号着陆##嫦娥六号着陆月球有多难?#
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