嫦娥六号成功返回地球,携带月球背面土壤样本,展现了中国探月工程的实力。返回过程经历高温摩擦,返回器表面烧焦但样本完好。嫦娥七号计划探索月球背面南极阴影坑,寻找水资源,预示中国探月新征程。
摘要由作者通过智能技术生成
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北京时间6月26日,嫦娥六号携月球背面的土壤样本顺利返回地球。直播观众注意到,嫦娥六号的返回舱表面出现了严重的烧焦痕迹,大面积呈现黑色。

与升空时的优雅姿态相比,返回过程显得更加惊险。

这引发了一个问题:嫦娥六号在往返月球和地球间的旅程中,升空看似平稳,降落却显得颇为艰难,这是为什么呢?难道穿越大气层的过程不是一样的吗?

嫦娥六号是怎样完成降落的?在发射过程中,探测器位于火箭的最前端,由整流罩保护,不同于裸露在外的返回舱。地球的大气层相当厚重,对火箭形成强大的阻力,因此火箭在彻底离开大气层之前,速度相对较慢,摩擦减少,整流罩的保护使探测器保持在非常稳定的状态下。

当火箭突破大气层后,速度迅速提高,整流罩会与探测器分离,探测器因此能直接前往月球轨道。这也是整个发射过程中火箭和探测器能保持稳定状态的原因。

相反,返回器则没有那么幸运,没有任何外部保护,必须硬着头皮穿越大气层,向地面降落。

返回器从外太空返回地球表面时,因其超高的速度(每秒达10.9公里,即第二宇宙速度),进入大气层时的高速摩擦产生的高温是极为惊人的。

这种高速与大气层的剧烈摩擦,使得返回器持续面临高温烧灼的风险,虽然最终安全着陆,但大气摩擦产生的热痕迹永久留在了返回器表面。

由于起始点和终点的不同,导致了火箭升空的优雅与降落的动荡,但无论哪个环节,中国探月工程的工程师们都已做好充分的准备,尽可能减少各种外界干扰。

为了确保平安着陆,嫦娥六号进行了诸多准备工作。大气层对地球生物而言就像一把保护伞。例如,尽管每天有许多小型太空陨石撞向地球,但它们在接触到大气层时,因巨大的摩擦力产生的高温而燃尽。

因此,返回器在从外太空回归地球时,必须采取与小陨石相同的路径。如果不进行特殊处理,返回器极可能被高温烧毁,从而导致任务失败。因此,在设计之初,设计师就考虑到这一点。

以嫦娥六号的返回器为例,设计师首先选择了特殊的防热材料,以从根本上避免摩擦高温对返回器内部的影响。此外,最关键的是返回器进入大气层时的切入角度和路径。

嫦娥六号以超高速度以事先设定好的角度切入大气层,这个角度类似于打水漂时小石子触水的方式。擅长打水漂的人可以使小石子在水面上反复弹跳,石子的速度也会在每次跳跃中逐渐减慢。返回器也采取了类似的策略。

当返回器以特定角度进入大气层后,大气层提供向上的推力,使返回器在力的作用下重新弹回太空,并进行二次切入。此时,返回器的速度已从每秒10.9公里的第二宇宙速度降至每秒7.9公里的第一宇宙速度。

此时的速度和大气摩擦产生的高温已处于特殊耐热材料可承受的范围内。虽然返回器表面最终出现大面积烧焦,但内部样本得到了完好保护。

通过观看整个返回过程,我们可以看到,返回器并非直接垂直降落地面,而是在降落伞的协助下,像落叶般回到地面,这也是设计师在最后阶段再次保护返回器的做法。

嫦娥七号又将带来何种惊喜呢?当嫦娥六号携带月球土特产返回地球的那一刻,全世界沸腾了。不仅因为返回器精准地降落在预定区域,更重要的是,人类首次获得了月球背面的珍贵土壤样本。

中国是首个在月球背面取材的国家。当其他国家因通信障碍放弃月背探索时,中国采用创新技术,研发出了鹊桥中继卫星,建立了地球与月球背面的联系。

嫦娥四号成功着陆月背,为人类揭开了月球背面的神秘面纱。嫦娥六号搭载的第二代中继卫星帮助成功采集并返回了月背土壤。

嫦娥六号项目的成功极大鼓舞了中国,且引起了全球的关注。而嫦娥六号的成功并非终点,而是新的开始。

预计2026年发射的嫦娥七号将展示中国更深的航天实力。与六号不同的是,七号取消了中继卫星的搭载,减轻了火箭的负担,使发射过程更加自主和优雅。

项目负责人透露,嫦娥七号将采用飞越式的探测方式,探索月球背面南极区域的阴影坑,寻找是否存在冰水或液态水资源。

两年后,我们或许能够直接体验来自月球的水资源,这对研究月球的起源和演变至关重要。

中国的探月精神,稳健而不断创新,已经引起了全球的注目。现在连美国和俄罗斯这些航天强国也在期待中国返回的月背资源,显示了中国强大的探月实力。

未来在中国的领导下,人类对月球的探索将更加深入,这位与人类相伴千年的老朋友的真实面貌,将很快展现在人类面前。

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