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长征五号奔月后只回来个回收仓,其他的设备去哪里了?

来源:www.ascsdubai.com 时间:2022-06-01 11:47 点击:181 编辑:连荷 手机版

问题:长征五号奔月后只回来个回收仓,那么其他的设备去哪里了?

简单的说,就是都丢了。

这是航空航天的一个最大特点,就是大马拉小车,小车拉小盒,最后马和车都丢弃了,就回来个小盒,无人探测叫返回器,载人飞船叫返回舱。

因此,所有的发射任务,有的是有去无回,像一些无人探测器一旦发射,就有去无回了。而如果有返回任务的航天器,巨大的发射重量,回来的只有那么一点点。

我们先来看看上世纪载人登月发射与返回比。“土星五号”运载火箭。

上世纪的1969年到1972年,美国NASA先后成功实现了6次载人登月任务,采用的是阿波罗飞船,每次3名宇航员,其中1位乘坐轨道舱守在月球轨道,2名宇航员乘坐登月舱登陆月球。因此迄今为止,真正在月球踏上自己脚印的人类有12位。

阿波罗载人登月飞船,采用“土星5号”运载火箭发射。“土星5号”是迄今世界上使用过自重最大的运载火箭,高达110.6米,起飞重量达3038.5吨,总推力可达3408吨,月球轨道运载能力45吨,近地轨道运载能力118吨。

当“土星五号”把阿波罗飞船送入地月转移轨道后,它的任务就完成了。它庞大的身躯主要由燃料和箭体组成,燃料在发射时就快速消耗,消耗完一级火箭,那一级火箭就脱落坠毁或在大气层烧毁了,当阿波罗飞船进入地月轨道时,整个“土星五号”近3000吨就完全消失了。

阿波罗飞船“解体”过程。这里说的“解体”,不是任务失败的解体,而是说在任务执行过程中,飞船一步步拆解丢弃的过程。

载人登月的阿波罗飞船长25米,总重为46吨,去月球时是一个整体。这个整体包括约6吨的锥形指令舱、约25吨的圆筒形服务舱,约14吨的登月舱,以及3名宇航员。到达月球环绕轨道后,14吨的登月舱就适时与飞船脱离,载着2名宇航员降落月球;另一名宇航员就留在指令舱里,与服务舱组成轨道舱,继续环绕月球运行,等候接应登陆月球的宇航员回来。

登月舱分为下降段和上升段,宇航员完成任务后和取得月样一起随着上升段返回月球轨道,下降段就遗弃在月球表面。上升段重约4.7吨(其中燃料2.6吨),利用下降段为发射平台,与下降段脱钩起飞到月球环绕轨道,与等候在那里的轨道舱对接后,宇航员爬进指令舱,上升段就也丢弃了,最终会坠落在月球上。

随后,服务舱和指令舱提速脱离月球轨道,进入月地转移轨道。回到地球环绕轨道后,指令舱与服务舱脱离,服务舱最终的命运是坠入大气层烧毁,而指令舱则变身返回舱载着宇航员进入大气层,最终安全溅落在海里或降落在地表。

这就是阿波罗飞船的整个“解体”过程。这艘出发时起飞重量达3038.5吨的阿波罗登月任务,真正返回地面的只有3吨的返回舱,只是出发时重量的0.1%。

嫦娥五号任务探月器有点像迷你型的阿波罗飞船。长征五号遥五运载火箭和嫦娥五号探测器。

嫦娥五号发射采用长征五号遥五运载火箭,这是我国新一代大推力低温液体运载火箭,全长近57米,起飞重量约870吨,起飞推力超过1000吨。其近地轨道运载能力为25吨,地球同步转移轨道14吨,地月转移轨道运载能力为8吨。

当长征五号遥五运载火箭把嫦娥五号探测器运送到地月转移轨道后,它的任务就完成了,也就是其重达870吨的箭体就消耗殆尽,残骸坠落进大气层烧毁了。

嫦娥五号无人探测器总重量为8.2吨,由轨道器、返回器、登月器三大部分组成,其中登月器也像阿波罗任务的登月舱一样分为着陆器(下降段)和上升器两部分,轨道器有点像阿波罗任务的服务舱,返回器就像指令舱。除了没有载人,嫦娥五号的整个运作过程就是一次阿波罗登月任务的重演。

嫦娥五号探测器的“解体”过程。当嫦娥五号到达月球轨道,被月球引力捕获后,就围绕着月球运行,到达一定高度并且稳定后,就会释放登月器,轨道器和返回器留在月球环绕轨道等待接应登月器的上升器。登月器登陆月球后,安装在着陆器上的取样设备,就采取钻取和表取两种方法,取得一部分月岩和一部分月壤,约两公斤。

取样完成后,上升器就与着陆器脱钩,并以着陆器为发射架,点火起飞返回月球轨道,与轨道器对接。对接完成后,上升器会将带回的月样转移到返回器里,然后与轨道器脱钩,自然坠毁到月球。这样着陆器和上升器整个登月器就全都留在了月球上。

随后,轨道器启动加速,进入月地转移轨道,返回到地球环绕轨道,然后释放返回器。轨道器最终自己坠毁在大气层烧毁,返回器进入大气层,最终降落在地表,如果这个小罐罐罐体没有在大气层烧坏,月样保存完好,任务就圆满完成。

因此整个嫦娥五号任务起飞重量八九百吨,其余的都烧掉了坠毁了,返回的也就几百公斤,或许还不到起飞重量的0.1%。

从上述飞天任务来看,每次消耗的都是天文数字,回收的却是一点点,因此航天是一种代价高昂的活动。这才有了埃隆·马斯克创办的太空探索技术公司,致力于回收火箭的研究和开发,现在已经取得了突破和成功,我想未来采用这项技术,发射成本就会大大降低。这并非本文讨论范围,就不展开说了。

嫦娥五号任务的成功,将是我国航天事业一大突破。这个突破至少并不限于以下几点:

1、月球取样;2、月球上升器起飞返回月球环绕轨道对接;3、月样转移;4、月地转移;5、样品安全降落。这几项活动都是中国航天的首次,只有一个环节出现失误,整个任务就无法圆满成功,因此这也是对中国航天的一大检验。

实际上,这也是一次载人登月的预演,虽然载人登月比这种无人探测还要复杂很多,但如果这次任务能够圆满成功,就为我国未来载人登月取得重要经验,我国的载人登月任务将会较快的推上日程。

现在虽然嫦娥五号的发射是成功了,但并不代表嫦娥五号任务就圆满成功了,甚至连一半成功也算不上。在未来的一些日子,嫦娥五号任务将进入最关键和最难的时候,中国的航天人还一刻也不能松懈,他们必须更加精心的注视和操控着每一个步骤。

让我们为他们加油,我们期待着返回舱安全的将月样带回。

就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。

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嫦娥5号自11月4时30分升空后,需在轨分行6天预计11月30日进行地月轨道切换,切换到月球轨道,然后减速反向点火制动,做好降落准备。

着陆上升及轨返组合体需在轨环月飞行2天,进行对着落地的时间窗口及环境的观察后着陆上升组合体与轨返组合体分离,着落月球,估计这一过程约20分钟。

月面钻孔取样品2公斤,然后月面取土,这一过程需2天。取样完成上升器点火升空,着陆器留在月球。上升器与环月的轨返组合体连接,将样品转移到返回仓,然后与轨道仓分离,轨道仓在轨飞行,自行毁灭或进行撞击月面试验。

返回仓环月飞行6天,等待返回窗口,然后转移至地月轨道,回地球飞6天进入地球轨道,采用独创的打水漂式返回,最后着落在内蒙古大草原。

总共历时23天,将于12月16日采样返回着落场。祝嫦娥5号每一个节点都能取得圆满成功,顺利取样返回。

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