月壤已到家,嫦娥精准着陆!月背样本中国独一份,为人类做贡献

特友自然 2024-06-28 19:16:41

经历了50多天的任务,嫦娥六号返回器将于今日着陆,它将成为最耀眼的星,月壤马上到家,就在今日!这是人类首次获得月球背面样本,中国正在拔高月球竞赛的难度。

本次,嫦娥六号将以半弹道式滑跃式再入地球大气层,返回器的入射速度将接近第二宇宙速度,有着嫦娥五号回收的经验,嫦娥六号经过与大气的反复摩擦生热、轨道跃升降温,最终安全降落在预定着陆场。以我们已经积累的技术,从月球表面起飞的时候,基本就已经注定任务将要获得成功,毕竟我们已经有多次回收的经验了,包括嫦娥五号和新一代载人飞船。

嫦娥六号已到家门口,将半弹道式滑跃载入地球大气,精准着陆

嫦娥六号任务已经进入返回地球的阶段,探测器需要进行半弹道式滑跃载入地球大气层,并实现精准着陆。半弹道滑跃式返回是一种复杂且具有挑战性的再入方式,探测器以高速进入地球大气层,如果再入角度过大,探测器会经历极高的减速过载和温度,可能导致结构损坏;如果角度过小,则探测器可能无法有效减速,直接反弹回太空。因此,再入角度和速度的精确控制至关重要。

而整个过程中,返回器需要数次降低和上升高度,因此与大气摩擦的剧烈程度会经历几次变大变小,导致返回器会经过几次剧烈的升温和降温,需要具备强大的热防护系统以保护内部设备不受高温损害,通过一系列的滑跃段(弹道段和滑行段)来调整轨迹和减速,需要每一个滑跃段的控制都非常精准,探测器需要通过自主导航和制导系统,实时调整姿态和轨迹,以确保最终能准确到达预定的着陆地点。

预期嫦娥六号的着陆精度将非常高。嫦娥五号的时候,预定的着陆点坐标是北纬41.5度、东经109度,实际上实际着陆点坐标为北纬41.299度、东经109.781度,偏差大约只有330米左右。这个偏差距离非常小,表明嫦娥五号任务在探测器返回地球大气层并安全着陆时,导航和控制系统的精确性和可靠性都得到了有效验证,嫦娥六号集成了嫦娥五号的经验。

精准着陆对于样本的快速取出和保护具有重要意义,减少了后续在大范围区域内搜寻的时间和成本,科学家和工作人员能够更快速地到达探测器的着陆点;探测器在着陆过程中受到的冲击和振动较小,可以减少对样本本身的影响,可以最大程度地保留样本的原始特征和信息。一旦探测器完成着陆,科学家和工作人员能够迅速展开后续的取样、检测和处理工作。这样能够最大化样本在特定科学研究时段内的有效利用,加快科学发现和数据分析的进程。

月球竞争越来越激烈,不是我们要竞争,我们发展让他们感受到了竞争

对于月球的探索,是我们国力、科技发展后的一种需求,我们需要在基础学科继续投入,也需要在高端技术上大量投入,我们总不能一直制造衬衫袜子吧。所以,我们理所当然地加大了对地外的探索,而这却被欧美视为是一种竞争的意愿,美欧和中国都提出了月球建设基地的计划,而目前空间站、月球基地建设已经被中美分为两部分:

我们在月球探索方面采取了渐进式的战略,计划在2030年左右建成一个月球南极的科学研究站,以实现长期驻留和科学实验,与俄罗斯、巴基斯坦等12个国家有合作,通过共享技术和资源,共同推动月球基地建设的进展;而美国主要提出了阿尔忒弥斯计划,最终目的也是建设月球基地,而目前已经有40来个国家加入了美国的计划。

我们建设的空间站,原本是为了弥补自己无太空科研基地,可国际空间站即将退役,又使得空间站的建设被分为两个计划;美国要主导建设深空门户等计划,目的是在月球轨道建设空间站,以便载人登月。美国计划与日本、欧洲空间局(ESA)等国际合作伙伴进行深入合作,共同开发月球资源和推动科学研究。

可以看到,与美国合作的主要是欧洲和日本,与我们合作的主要是俄罗斯、中东等地的国家。由于目前的世界发展,欧美日总体是要比这边更发达的,拥有更多的资金、技术,对于建设月球基地比较有利,缺点是欧美日的研发制造成本比较高,即便如此我们仍不是他们在这些项目上的合作伙伴。我们有着制造成本低的优势,建设的月球基地也将以我们为主导。

中美在月球探索和空间站领域的活动逐渐形成了两大计划,这是源于各国在太空探索方面的战略选择,也反映了全球航天领域竞争加剧的现实。 未来中美在太空探索领域的竞争和合作将继续发展,随着技术的进步和国际合作的深化,可能会出现更多的共同项目和更广泛的国际合作,以解决共同面临的挑战和推动人类探索的边界。考虑到月背取样返回,月球竞赛已经被我们拔高了。

目前更重要的是科研平台的搭建,月球资源的开发还早得很

目前,太空探索中月球竞争的一个重要焦点是搭建科研平台和发射测试火箭技术,原因主要是月球资源开发尚属远期计划,但各国正在积极探索搭建科研基地的可能性,以支持未来的长期驻留和科学实验。科学实验平台不仅有助于进一步理解月球的地质、气象和资源情况,还为未来探索和开发月球提供重要基础。

发射火箭和飞船到月球轨道或表面的能力是月球科研平台建设的重要组成部分我们需要建造并发射更多的火箭,但目前人类面临的技术和成本挑战仍然很大。现有的火箭和飞船制造成本高,发射成本也昂贵,不断地实践活动,可以促进火箭技术的测试和发展,以降低发射成本、提高运载能力,为未来的深空探索和月球任务做准备。

一些国家已经提出了小行星探测和捕获计划,旨在探索小行星的资源潜力,并为未来的资源开发和太空工业奠定基础,这些计划通常放置在21世纪中段,考虑到技术和资源准备的必要性。我国也有类似的计划,时间大概放在2040年前后,至于说现在,摆在眼前的,距离地球最近的天体月球就是一个非常好的供选择的对象,实现不了月球登陆,就很难谈月球资源开发。

选择月背的一个好处是,月背位于月球表面远离地球的一侧,能够有效屏蔽来自太阳的电磁辐射和带电粒子(太阳风),减少了干扰信号,对于地球和其他行星以及深空天体的观测更加清晰和准确;同时没有来自地球和其他卫星的人造电磁辐射干扰,非常适合进行需要高灵敏度和精确度的科学实验,如微波探测、低频射电观测等。

中美各有优势和劣势:美国有丰富的航天技术积累,拥有多年的太空探索和运载火箭发射经验,像SpaceX这样的私营企业在降低发射成本和提升发射频率方面有显著进展,推动了太空探索的商业化和创新,而且美国在国际航天合作方面有广泛的网络,可以通过合作共享资源和技术;

我们的优势包括:大力支持航天发展,投资巨大,规划了长期的、系统的航天计划通常,注重技术积累和系统集成能力,目前在许多关键技术领域取得了显著进展,如载人航天、月球探测等。我们需要通过国家资金支持和自主创新,追求长期发展和技术积累,力争在太空探索中取得实质性成果和国际影响力。

登月对于普通人似乎很遥远,技术如何转化民用

我们可以去畅想未来,登月技术的发展可以推动太空旅游的普及化,随着技术成本的降低和可靠性的提高,未来可能会有更多人能够承担一次太空之旅,甚至可能是月球之旅;月球挖矿和资源开发技术的发展可能会导致对太空资源的更广泛利用;登月所需的先进航天技术,例如重复使用的火箭、高效的推进系统和航天器设计,可以促进民用航天技术的发展。

登月任务通常涉及先进的科学研究和工程技术,如生命支持系统、环境探测、自主导航等领域的技术创新,它们可能会直接转化到地球上的应用,例如改进的环境监测技术、新型的医疗设备和生命支持系统。

还有非常重要的一点是,登月这样的庞大项目可以激发全球范围尤其是青少年的兴趣和热情,特别是在科技教育和STEM(科学、技术、工程和数学)教育方面,这种激励效应可以推动更多的学生和研究人员参与科学研究和工程开发,为我们的航天事业发展储备更多的人才,从而促进整个社会的科技进步。

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