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嫦娥5号带回2公斤土,美国一次上百公斤,差在哪

北京时间12月6日5时42分,嫦娥五号上升器成功与轨道器和返回器组合体交会对接,并于6时12分将样品容器安全转移至返回器中。这个“太空之吻”的成功意味着,继地外天体的采样与封装、地外天体的起飞后,嫦娥五号实现了中国航天的又一个“首次”——月球轨道交会对接。这一步非常关键,也是整个嫦娥5号工程中最难、技术含量最高的一步。

等待样品容器安全转移至返回器过程中,记者现场抓拍记录6日6时6分6秒这一瞬间

那么问题来了,为什么嫦娥5号经过了这么多的步骤才带回来2公斤月壤呢,美国当年最少的一次都是20多公斤,这个差距也太明显了吧?

1969年7月24日,美国阿波罗11号飞船成功着陆地球,给人类带回21.55公斤月球样品。紧接着阿波罗12号、阿波罗14号、阿波罗15号、阿波罗16号、阿波罗17号连续成功着陆月球,分别带回了五批月球样品,样品重量分别约为34.30公斤,42.80公斤,76.70公斤,94.30公斤,110.40公斤,总计约380公斤。

事实上,就嫦娥5号的自重8.2吨而言,重达2公斤的携带量已经是很大的成就了。前苏联的单次最高记录,是带回170克月壤。当然,如果您认为美国登月是假的,也请耐心把文章看完。

我们先来看一下嫦娥5号工程的整个步骤:首先是是落月阶段:长征五号遥五火箭发射,火箭脱离,嫦娥5号环绕地球,最后一级发动机脱离,嫦娥5号进入地月转移轨道,探测器两次刹车减速,嫦娥5号被月球俘获,“着上组合体”落月,月壤采集,展示高科技面料制成的国旗(能抵御月球表面300℃高温和-100℃低温)。

接下来是返回阶段:上升器上升进入绕月轨道,上升器变轨对接“返轨返组合体”的返回器,月壤包装罐转移到返回器,上升器脱离,“轨返组合体”进入月地转移轨道。“轨返组合体”被地球俘获,返回器脱离轨道器并“打水漂”减速,返回器再入大气层,返回器打开降落伞降落内蒙古草原。

我们再来看看前苏联当年的探月工程。前苏联的月壤采集工程并没有轨道器环绕月球这个步骤,整个探测器被月球俘获后直接降落到月球上。采集月壤后,着陆舱被遗留在月球表面,推进舱+返回舱从月球表面点火上升,然后进入绕月轨道,在合适的时机进入月地转移轨道,最终回到地球。和中国的嫦娥5号相比,前苏联的月壤采集工程是没有轨道器的。

最终差距也非常明显,前苏联的能得到的月壤只能以克来计算。前苏联从月球带回来的月壤纪录如下:1970年,月球16号带回101克;1972年,月球20号带回30克;1976年,月球24号带回170克。这里插一句,前苏联这个探测器起名叫“月球X号”,的确没有什么创意,真的是以工程本身来命名。

前苏联月球车

以月球24号探测器为例,其重达5.7吨,虽然和嫦娥5号的8.2吨有差距,但和两者能带回的月壤重量相比,探测器重量的差距可以忽略不计。嫦娥5号是2公斤,月球24号是170克,两者带回的月壤质量相差11.7倍。

虽然嫦娥5号技术肯定比46年前的月球24号要先进得多,但这个差距也太惊人了,要知道,最近几十年,火箭的技术是没有多大进步的。

为什么差距这么大呢?秘密就在于有无轨道器。嫦娥5号的方案中,轨道器+返回器在绕月阶段是不需要消耗燃料的,此时只有小质量的“着上组合体”进行着陆、上升,所需燃料就少,这样就提高了轨返组合体的运载能力。

而苏联方案没有轨道器+返回器绕月等待对接,在着陆和上升的过程中,把返回地球的推进舱、返回地球所需的燃料以及返回舱都带上了。这一部分的质量是很大的,因为返回地球所需的燃料质量大,返回舱为了抵御大气摩擦舱壁也很厚,这就极大增加了多余的燃料消耗,也就降低了携带月壤的质量。

采用“着上组合体”和“轨返组合体”分离的方案,对于姿态控制和对接技术就有了很大的挑战。美国阿波罗登月是有人操控的,所以可以有较大冗余,出现较小的失误也可以人为矫正。但是对于嫦娥5号来说,是需要极高的智能化操控技术的。当然,中国的方案,或许还有另一个目的:为载人登月做准备。

而为什么同样的技术方案,美国人能带回几十甚至上百公斤的月岩?那是因为美国的火箭——土星5号的起飞重量高达3038吨,总推力达3400吨左右,可将127吨的有效载重送上近地轨道。所以,美国人才能把两个宇航员+月球车带上月球表面,再把3名宇航员和重达上百公斤的月壤带回地球。

土星五号发射

可笑的是,美国目前已经造不出土星5号这样的巨无霸了,而这,是“登月造假论”最重要的证据吗?那么请问各位小伙伴,你认为美国人登月是假的吗?

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