嫦娥五號為何等現在才回來?岩石一早已挖完

社會熱點 08:59 2020/12/14

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嫦娥五號為何等現在才回來?岩石一早已挖完

中國探月工程嫦娥五號帶着月球岩石樣本,正式啟程返回地球。嫦娥五號早在12月初已完成月面採樣工作,之後卻環繞月球軌道飛行,等待了接近一周後才返航,預定12月17日(星期四)凌晨才回到地球。「五姑娘」究竟在等甚麼?

嫦娥五號軌道器、返回器組合體,在中國時間周日(13日)上午發動機點火,實施第2次月地轉移入射,將組合體從橢圓形環月軌道,推入月地轉移軌道,正式啟程回家。組合體第1次月地轉移入射,在周六(12日)上午實施,當時將環月軌道從圓形改為橢圓形。

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嫦娥五號從發射到返回,整個任務分為11個階段,現已完成9個,正處於第10個階段「月地轉移」之中。

1 發射入軌
發射升空進入地球軌道
11月24日
2 地月轉移
脫離地球軌道奔月
11月24至28日
3 近月制動
「煞車」減速進入月球軌道
11月28至29日
4 環月飛行
分離成兩大組合體
11月29至12月1日
5 着陸下降
着陸器、上升器組合體降落月面
12月1日
6 月面工作
採集月岩樣本
12月1至3日
7 月面上升
上升器帶着月岩從月面發射,進入月球軌道
12月3日
8 交會對接與樣品轉移
上升器與軌道器、返回器組合體對接,將月岩轉至返回器後再次分離
12月6日
9 環月等待
軌道器、返回器組合帶着月岩環月待命
12月6日至12日
10 月地轉移
從月球啟程前往地球
12月12日起
11 再入回收
返回器與軌道器分離,帶着月岩再入地球大氣層降落地面
 

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嫦娥五號早在12月3日已完成月面採樣,帶着月岩從月面發射,至12月6日已準備就緒返航,但為甚麼要在月球軌道留這麼長的時間才動身回來?

其實,月球與地球的距離時常在變化,嫦娥五號是在等待月球與地球較為接近時才動身,省點力地回來。

月球環繞地球的軌道並非正圓形,而是橢圓形。儘管地月距離在太空中只算很短,平均僅38萬公里左右,但這距離變化的幅度,對人類航天器來說仍頗為龐大。月球軌道近地點約為36萬多公里,遠地點約為40.5萬公里,這4萬多公里之差相當於地球的圓周。

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航天器設計都受到嚴格重量約束:航天器更重,就要更多燃料方能推進,這又會增加更多重量。因此航天器往往都是精打細算,尋求以最節省燃料的辦法飛行,嫦娥五號現在就是等待合適時機到來。

中國航天科技集團五院12月7日發佈「給嫦娥的信」中寫道:

「知道你已經歸心似箭了,但月地入射窗口就像回家之路的大門,軌返組合體在那裏擺脫月球引力,進入月地轉移軌道。由於月地關係在不斷變化,受到推進劑攜帶量和返回四子王旗再入航程的約束,每個月月地入射的最佳窗口是唯一的,錯過後需要額外消耗大量的推進劑或者等待長達一個月的時間,下一個窗口才會出現。抓住這唯一的機會,按時準確入射是我們對你的期盼。」

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責任編輯:連兆鋒

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