嫦娥六号发射:往返长达53天,为何美国阿波罗11号只需要8天?

世界解天下 2024-05-08 22:06:49

2024年5月3日,嫦娥六号成功发射!这一壮观的事件在海南省文昌市的火箭发射基地举行,由强大的长征五号火箭承担了发射任务。

嫦娥六号的这次任务引起了广泛的关注,根据官方透露的资料,它的任务周期涵盖了从着陆月球开始到返回地球共53天的历程。

但讲到月球登陆,很多人的第一反应可能是联想到美国的阿波罗任务,因为这标志着人类历史上对月球探索的重大突破。

然而,令人困惑的是,尽管自阿波罗任务完成以来已过去了五十多年。阿波罗号从月球返航仅用了8天时间,现在的嫦娥六号任务却为何还需要53天。难不成我国的探月工程水平还远远落后于美国吗?如果不是,那来回为什么会相差如此长的时间呢?

美国阿波罗11号登月

在冷战初期,世界两大超级大国——美国和苏联——在政治、军事、经济及科技等多个领域进行了激烈的竞争。

1957年,苏联成功发射了人类历史上第一颗人造卫星“斯普特尼克一号”,震惊了世界。紧接着,又成功将第一位宇航员尤里·加加林送入太空。这些成功,无疑地使得苏联在太空竞赛中占据了领先地位。面对苏联的成功,美国感受到了前所未有的压力。美国认识到,太空竞赛不仅是科技实力的比拼,更是政治和意识形态斗争的体现。

为了在这场竞争中取得领先,美国加大了对太空计划的投入,成立了美国国家航空和宇宙航行局。

阿波罗11号任务是1961年肯尼迪总统提出,他表示要完成“十年内让美国宇航员登上月球并安全返回地球”目标,为此美国航天局投入了巨大的人力物力来实现这一梦想。1969年7月16日, 阿波罗11号在佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射升空。

它的发射依靠的是强大的土星V型火箭,这是当时世界上最大、最强力的运载火箭。发射过程中,火箭分多个阶段点燃,将宇航舱送入地球轨道,然后再进入向月球进发的轨道。

经过大约三天的太空旅行,阿波罗11号的航天员尼尔·阿姆斯特朗、迈克尔·柯林斯和巴兹·奥尔德林,终于接近月球。在执行复杂的轨道操作后,阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐登月舱“鹰”成功着陆在月球表面的“宁静海”,成为人类历史上首次登陆月球的宇航员。

北京时间1969年7月21日2时56分,阿姆斯特朗宣布:“这是一个人的一小步,一种人类的一大步。”他和奥尔德林在月球表面活动了约2.5小时,进行了简单的科学实验,并收集了月球岩石样本。

完成登月任务后,阿姆斯特朗和奥尔德林返回登陆地,与柯林斯进行会师,随后踏上返回地球的旅程。在经历了近四天的太空飞行后,阿波罗11号的指令舱在太平洋上空成功着陆,来回的整个过程只用了八天。

嫦娥号的历史以及嫦娥六号的组成

嫦娥工程的起点可以追溯到2004年,它是中国进行深空探测的重要步骤,旨在通过无人月球探测获取月球及深空的科研数据和技术验证。

嫦娥工程被分为绕月、落月、返回三大阶段。嫦娥一号于2007年成功发射,它完成了中国第一次独立的月球探测任务,也意味着中国成为世界第五个能独立进行月球探测的国家。

嫦娥六号是中国探月工程第四阶段的重要任务之一,其主要目标是实现月球样本的自动采集并返回地球,是继1976年苏联的月球24号之后,世界上再次尝试的月球样本返回任务。它不仅要完成从月球表面采样、起飞、与轨道器交会对接、样本转移至返回器、返回地球等一系列复杂流程。

嫦娥六号的任务设备主要包括轨道器、着陆器、上升器、返回器四个部分。轨道器负责将探测器送达月球轨道并提供通信链接。一旦着陆器在月球表面稳定下来,它将释放采样模块开始其任务——采集月表岩石和尘土样本。这里需要一提的是,嫦娥六号的采样系统将采用钻取和铲取相结合的方式,以确保获取到多样性的样本。

完成采样后,样本将被装入上升器的样本舱中。上升器将从月表起飞,并与轨道器在月球轨道上对接,将样本转移到返回器中。最后,返回器携带样本返回地球,预计将在内蒙古的着陆场着陆。整个过程需要53天左右。

嫦娥六号来为何需要53天

需要明白,除了通过太空船捕获图像并将其发送回地球外,人类对月球的探索还涉及对其表土成分的分析。获取月球表土样本并非罕见。例如,在美国的登月项目中,从月球正面获取了相当数量的月球土壤样本。

然而,这些样本大多来自月球面向地球的一侧,与之相比,月球背面的土壤可能具有更高的研究价值。尽管如此,成功降落在月球背面并非易事。作为领航者的阿波罗11号任务所承担的,主要具有象征意义,诸如采集月壤和拍照等基础任务,其核心目的是证明人类已成功踏上月球。

月球正面和背面有极大的差异,尤其在降落难度上。由于月球阻断了卫星通信,无卫星导航的支援下,航天器一旦飞越月球背面,便会与地球失去联系,导致所有预定的计划瞬间化为泡影。

为应对这一通信难题,中国采取了前瞻性措施,发射了“鹊桥”号中继卫星。通过“嫦娥四号”任务的成功,中国证实了“鹊桥”卫星能够为月球背面的航天任务提供稳定的通信服务,为探月工程的深入展开铺平了道路。

加上随着人类认知的进步,我们对月球的了解已经远远超出了对其地形和土壤的基本认识。对月球的资源进行深入探索,以及评估在月球上进行植物种植的可能性,这类任务促使我们必须扩大我们的知识领域,这自然也意味着在月球上的停留时间将会大幅增加。

与嫦娥五号任务相比,嫦娥六号的任务更为复杂和先进,主要包括以下几点:

1. 嫦娥六号旨在月球背面的特定区域进行采样,这要求任务具有更高的着陆精度和采样能力。

2. 远距离遥控:考虑到采样区域可能具有更复杂的地形,嫦娥六号将展示远距离遥控采集技术,以确保任务的安全和采样的多样性。

3. 在轨等待与接力:嫦娥六号特别设置了在轨等待阶段,为的是实施更灵活的月面采样与地球返回策略。

据报道,嫦娥六号任务预计探索月球背面的南极-艾特肯盆地区域。艾特肯盆地位于月球的南极区域,是月球上最大的撞击坑之一,同时也是已知太阳系中最大的撞击盆地。这个盆地的直径约为2500公里,深约13公里,几乎可以藏匿一座喜马拉雅山。

艾特肯盆地的形成可以追溯到约39亿年前,其形成期间经历了太阳系早期频繁的大规模撞击事件。由于位置偏远加之位于月球背面,长期以来,关于它的探索和研究相对较少,其内部结构和成分一直是科学界的一大谜团。

近年来的研究表明,月球南极包括艾特肯盆地内可能蕴藏大量的冰水资源。由于该区域部分地区长时间处于阴影中,表面温度极低,足以保存数十亿年前就存在的水冰。这些冰水资源的发现不仅对深入理解月球的水循环和气候历史有重要意义。

加上艾特肯盆地内包含了月球形成以来各个时期的地质结构,从古老的高地地貌到相对年轻的玄武岩平原,这里几乎是月球地质历史的缩影。此外,该地区独特的地质结构可能隐藏着丰富的矿物资源,这对于未来的月球资源开发具有不小的吸引力。

结语

阿波罗11号的实现人类首次登月是没错,它验证了人类能够到达月球表面并安全返回地球的可能性。而嫦娥六号则是站在今日全人类科技发展的新起点上,面对的难题更加复杂,探索的深度也更进一步。

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