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獵戶座10天往返月球,嫦娥六號(hào)為何需53天?

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美國用來執(zhí)行阿爾忒彌斯2號(hào)載人繞月飛行任務(wù)的獵戶座飛船已經(jīng)在4月2日成功發(fā)射升空了,按照計(jì)劃,這艘飛船將會(huì)飛往月球背面,完成繞月飛行任務(wù)后就返回地球,整個(gè)任務(wù)預(yù)計(jì)歷時(shí)大約10天時(shí)間。

看到美國的載人飛船奔向月球進(jìn)行繞月飛行返回地球,可能有一些網(wǎng)友會(huì)把它和我們之前的嫦娥五號(hào)、嫦娥六號(hào)探測(cè)器去月球取樣返回地球的任務(wù)進(jìn)行對(duì)比。



獵戶座飛船從發(fā)射升空到返回地球,只需要10天時(shí)間,而嫦娥五號(hào)探測(cè)器從發(fā)射升空到返回地球需要23天時(shí)間,嫦娥六號(hào)探測(cè)器從發(fā)射升空到返回地球,更是需要53天時(shí)間。為什么這些探月任務(wù)的時(shí)間差異這么大?美國的只需要10天左右時(shí)間就返回地球了,我們的探測(cè)器最多需要53天時(shí)間,難道是我們技術(shù)比不上美國嗎?

其實(shí)不是的,我們的探測(cè)器探月來回需要的時(shí)間比這艘獵戶座飛船長一些其實(shí)也正常,因?yàn)檫@些飛船、探測(cè)器的任務(wù)要求完全就不一樣。這艘獵戶座飛船只是飛到月球背面就返回地球了,實(shí)際上也沒有真正環(huán)繞月球飛行,更沒有登陸月球。



而我們的嫦娥五號(hào)、嫦娥六號(hào)探測(cè)器則需要登陸到月球表面,然后從月球表面采集樣本,再從月球表面起飛,最后再返回地球。其中嫦娥五號(hào)探測(cè)器是在月球正面進(jìn)行采樣的,嫦娥六號(hào)探測(cè)器是在月球背面采樣的,耗時(shí)也會(huì)有所差異。

在4月2日發(fā)射升空的獵戶座飛船執(zhí)行的是阿爾忒彌斯2號(hào)載人繞月飛行任務(wù),是美國阿爾忒彌斯載人重返月球計(jì)劃的第二步。這一次飛行任務(wù)中,有來自美國、加拿大的4名宇航員參與飛行,也是第一次有女宇航員參與繞月飛行任務(wù)、第一次有非美國國籍的宇航員進(jìn)行繞月飛行任務(wù)。



按照計(jì)劃,這艘獵戶座飛船將會(huì)在第六天就飛掠月球,然后飛到月球背面后就開始返回地球,最后在地球的大海濺落。

這一次飛行任務(wù)的核心目標(biāo)是“獵戶座”飛船的生命保障系統(tǒng)在深空環(huán)境中的可靠性,為后續(xù)真正實(shí)施載人登月任務(wù)鋪路。

這一次任務(wù)需要完整執(zhí)行、飛船按照計(jì)劃順利完成繞月后返回地球,才算真正取得成功,如果飛行過程中遇到情況,或者繞月任務(wù)提前結(jié)束的話,那這一次任務(wù)就不算成功。



而獵戶座飛船在發(fā)射升空沒多久就出現(xiàn)了一些小問題,比如說廁所出現(xiàn)了故障,宇航員可能需要使用塑料袋裝尿液了。然而為了能夠完成這一次繞月飛行任務(wù),NASA方面并沒有讓獵戶座飛船提前結(jié)束任務(wù)返回地球的打算。

NASA局長賈里德·艾薩克曼表示,這一次飛行任務(wù)沒有提前結(jié)束的選項(xiàng),這些宇航員必須在完成10天的繞月飛行任務(wù)后返回地球。



從獵戶座載人繞月飛行任務(wù)的安排來看,飛船大致需要完成的事情就是發(fā)射升空、進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道奔月,來到月球軌道后繞飛到月球背面,然后就返回地球了。從這些環(huán)節(jié)來看,整個(gè)飛行任務(wù)其實(shí)不是很復(fù)雜,都是在飛行,而且停留在月球的時(shí)間很短,繞到月球背面就返回地球了。所以,阿爾忒彌斯2號(hào)任務(wù)從發(fā)射升空到返回地球,就只需要大概10天時(shí)間。

從時(shí)間來看,我們的嫦娥六號(hào)探測(cè)器從發(fā)射升空到從月球帶著樣本回到地球,需要53天時(shí)間,確實(shí)是比美國的阿爾忒彌斯2號(hào)載人繞月飛行任務(wù)慢很多,但這不是技術(shù)問題導(dǎo)致的,而是嫦娥六號(hào)探測(cè)器的任務(wù)很特殊。



嫦娥六號(hào)探測(cè)器要登陸到月球背面采集樣本,然后從月球背面起飛,再和軌道器、返回器組合體交會(huì)對(duì)接,最后才能返回地球。

這是我們?nèi)祟悮v史上第一個(gè)去月球背面采樣返回地球的探測(cè)器,難度是非常大的,在某些方面甚至比美國阿波羅載人登月的難度大得多。

因?yàn)樵虑虮坏厍虺毕i定,所以月球背面永遠(yuǎn)背向地球,也就是我們?cè)诘厍虮砻媸菦]法直接看得到月球背面的,也沒法直接和在月球背面采樣、開展工作的探測(cè)器進(jìn)行聯(lián)系。



在嫦娥六號(hào)探測(cè)器發(fā)射升空之前,我們就提前發(fā)射了鵲橋二號(hào)中繼星,就是解決這一個(gè)月球潮汐鎖定帶來的問題的。

鵲橋二號(hào)中繼星充當(dāng)信號(hào)中轉(zhuǎn)站,探測(cè)器的信號(hào)先傳給鵲橋二號(hào),再由鵲橋二號(hào)中繼星轉(zhuǎn)發(fā)回地球。同樣的,地球的信號(hào)也是先傳給鵲橋二號(hào)中繼星,再由鵲橋二號(hào)中繼星轉(zhuǎn)發(fā)給嫦娥六號(hào)探測(cè)器。這個(gè)過程本身也需要一些時(shí)間。



最關(guān)鍵的是,嫦娥六號(hào)探測(cè)器是世界上第一個(gè)去月球背面采樣的探測(cè)器,我們?nèi)祟愔皼]有從月球背面采樣,所以需要謹(jǐn)慎一些。

而且,就算有了中繼星的幫助,探測(cè)器可以和地面指揮中心實(shí)現(xiàn)通訊了,也不意味著探測(cè)器隨時(shí)可以進(jìn)行登月了。因?yàn)檎麄€(gè)任務(wù)受到的影響因素是非常多的,比如說月球表面的光照問題,探測(cè)器的飛行情況,中繼星的飛行位置,都會(huì)影響到著陸。



實(shí)際上,嫦娥六號(hào)探測(cè)器從地球出發(fā)來到月球需要的時(shí)間其實(shí)不是很長,從發(fā)射升空到進(jìn)入環(huán)月軌道,嫦娥六號(hào)探測(cè)器只飛行了差不多5天時(shí)間而已,只需要5天時(shí)間就來到月球了。這和獵戶座飛船抵達(dá)月球軌道所需的時(shí)間其實(shí)是差不多的。

而嫦娥六號(hào)探測(cè)器在進(jìn)入環(huán)月軌道飛行后,就會(huì)開始環(huán)繞月球飛行,在這期間,探測(cè)器一直都是在軌等待登月的時(shí)間窗口,在合適的時(shí)間窗口登月,探測(cè)器才能登陸到預(yù)選的著陸點(diǎn)。



在完成登月后,探測(cè)器需要在月球表面開展大約2天的工作,包括進(jìn)行一系列的科學(xué)試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn),還要在月球上采集樣本。

完成樣本的采集工作后,探測(cè)器就會(huì)從月球表面起飛,繼續(xù)環(huán)繞月球飛行,在飛行過程中需要和軌道器、返回器組合體進(jìn)行交會(huì)對(duì)接,并且移交月球樣本。



完成樣本的轉(zhuǎn)移后,探測(cè)器就會(huì)帶著樣本從月球軌道加速返回地球,在預(yù)選著陸場(chǎng)進(jìn)行著陸。而在返回地球的時(shí)候一樣需要等待離開月球的時(shí)間窗口的。

嫦娥六號(hào)探測(cè)器的任務(wù)要比獵戶座飛船繞月飛行復(fù)雜很多,不僅需要登月,還要在月球背面采樣、從月球背面起飛、月球軌道交會(huì)對(duì)接,最后才會(huì)返回地球。而由于月球背面永遠(yuǎn)背向地球,所以,嫦娥六號(hào)探測(cè)器所有的這些操作都需要在中繼星“可見”的情況下開展,在等待中繼星、等待時(shí)間窗口的過程中,就需要不少時(shí)間了。



嫦娥六號(hào)探測(cè)器去月球取樣返回地球的任務(wù)確實(shí)是耗時(shí)比較長,但這么復(fù)雜的任務(wù)我們都可以完成了,整個(gè)過程一氣呵成,沒有出現(xiàn)任何差錯(cuò),實(shí)際上就說明了我們的技術(shù)已經(jīng)非常成熟、可靠。

相比之下,美國獵戶座飛船不需要登月,任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單很多。而且這一次飛行任務(wù)中,獵戶座飛船搭乘了4名宇航員,這些宇航員時(shí)時(shí)刻刻都需要消耗氧氣這些物資,所以需要快去快回。

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