2024年,嫦娥六号登月用了53天,55年前美国载人登月仅用了8天?

科普10克 2024-11-06 18:58:57

前言

今年的中国航天发展那可是创造了不少奇迹,最近神舟十八号平安返回,标志着我国载人航天已进入常态化,而嫦娥六号月背成功采样标志着我国探月工程再进一步。

但有细心的人发现,嫦娥六号当初登上月球用了53天,相比之下,美国55年前登月才用了8天,这个差距为何这么大?难道是我国登月技术还不如美国55年前吗?

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中美航天差距

在过去的十多年里,中国的载人航天事业可谓是稳步推进。

从神舟五号到神舟十九号,一次次的任务不仅推动了中国航天技术的发展,同时也让中国在低地球轨道实现了长期驻留的能力。

神舟十九号的成功返航标志着中国载人航天已经达到了“常态化”水平,我们不再仅仅是试验性的探索,而是有能力不断重复的任务。

而在大洋彼岸,美国的载人航天则经历了不同的发展轨迹,自2011年航天飞机项目退役后,NASA不再直接负责载人航天的常规任务,而是将目光转向了深空探索。

NASA

与此同时,SpaceX迅速崛起填补了这一空白,凭借“猎鹰重型”火箭和“龙飞船”,SpaceX不仅成功将宇航员送上国际空间站,还通过商业模式拓展了太空运输的应用范围。

可以说,SpaceX的成就让美国的载人航天在新商业航天时代继续保持领先地位。

从载人航天的角度看,中美之间的差距已大大缩小,两国都能实现载人航天的常态化,而且双方在低地球轨道上的任务能力旗鼓相当。

可在探月任务上,两国的差距似乎有些明显,为何嫦娥六号登月需要耗时53天,而美国阿波罗11号却仅仅只用了8天?

嫦娥六号(图源:新华社)

嫦娥六号的世界壮举

嫦娥六号的任务并非简单的“到此一游”,它肩负着开创性的重任,2024年5月3日,嫦娥六号在中国文昌航天发射场成功发射。

这并不是一次普通的探月任务,而是人类首次针对月球背面进行采样的壮举,此举不仅是中国航天领域的重大成就,更是全球科学界的一项突破,从而吸引了世界的目光。

但嫦娥六号为何需要如此漫长的时间来完成任务?相比阿波罗11号的8天,这53天的周期让许多人感到不解。

实际上,这不仅仅是时间上的差距,而是两项任务性质和技术选择的不同。

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阿波罗11号的目标是实现人类首次登月并非科学探测,因此任务设计以速度和高效为优先,仅采集少量样本便迅速返回。

而嫦娥六号则肩负着复杂的科学使命,它除了要深入月球背面同时还需要在取样后安全返回,因此每一个阶段都经过了严密的规划和技术考量。

嫦娥六号的着陆点——月球背面的阿波罗撞击坑,这是太阳系中最大、最古老的陨石坑之一,这一地点的科学研究价值极高,但也增加了着陆和探测的难度。

与月球正面相对平坦的地貌不同,月球背面坑洼不平并充满了大小不一的陨石坑,这给探测器的导航和着陆增加了挑战。

阿波罗撞击坑

为了实现安全降落,嫦娥六号采取了“末端制导”技术,即在着陆的最后一百米进行多次扫描和精确调整,以确保避开危险区域顺利完成着陆。

除此之外,月球背面因始终背对地球无法直接通信,这一特性为嫦娥六号带来了极大的挑战。

为了解决通信难题,中国特地在2018年发射了“鹊桥”中继星,担任地球与嫦娥六号之间的“信号桥梁”。

鹊桥星位于地月引力平衡点上,它可以同时看到地球和月球背面,使嫦娥六号得以持续与地面进行数据通信和指令传输。

更重要的是嫦娥六号任务的复杂性和挑战性,使得每一个阶段都需要精确到秒的操作。

中继星(图源网络)

从地球到月球轨道的过程,嫦娥六号需在轨道上经过20多天的反复调整和制动,以确保精确的轨道进入月背目标区域。

与阿波罗11号相比,嫦娥六号更像是一位“探险家”,它在月球背面探索每一块岩石的秘密,而阿波罗11号更像是“先锋”,以最快的速度到达并返回。

两者的任务目标完全不同。

嫦娥六号任务的成功使得中国成为全球唯一一个实现月背采样的国家,为国际月球科研合作注入了新的活力。

那相比之下,阿波罗11号的那8天都干了什么呢?

阿波罗11号的3名宇航员

阿波罗11号

阿波罗11号可以说是冷战时期美苏“太空竞赛”的巅峰之作,1969年,美国和苏联在多个领域展开激烈较量,而航天领域的较量则尤为明显。

美国急需在航天成就上击败苏联,向世界证明自己的技术实力和国际地位,因此,阿波罗11号不仅仅是一项探月任务,更是美国用以展示实力的“政治符号”。

阿波罗11号的任务周期之所以仅需8天,主要原因在于其任务目标与当时的技术手段,阿波罗11号的核心目标是快速完成载人登月,并不以科学研究为主要目标。

为了达成这一目标,阿波罗11号的任务设计采用了最简化的操作流程,航天员在月球表面停留的时间不到一天,采集的月壤样本也仅为28千克。

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在完成短暂的样本采集和一些基础任务后,三位宇航员便迅速返回地球,这样的设计目的并非深入探测月球而是“以最快的速度登上月球”。

正是这种任务简化,让阿波罗11号得以在短时间内完成任务。

除此之外,当时的技术条件远不及今天先进,阿波罗11号在登月时依赖的是飞行员的手动导航,航天员通过不断修正飞船的姿态和位置以实现精确着陆。

这种手动导航的方式虽说危险系数高,但在航天员的娴熟操作下依旧达到了相当高的精度。

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虽然阿波罗11号实现了历史性突破,但当时的技术在许多方面还非常有限,土星五号火箭虽然强大却并不适合长期月球探索。

而且阿波罗登月舱的设计也只是一次性使用,无法满足持续探月的需求,相比今天的探月技术,阿波罗11号任务在科学探测方面显得较为单一。

它主要侧重于达成载人登月的目标而非进行深入的科学探测,因此,虽然阿波罗11号成就显著,但它的科学贡献相对有限。

那与它相比,嫦娥六号的难度究竟有多大?

嫦娥六号(图源网络)

嫦娥六号登月的难度

事实上,嫦娥六号的任务设计充分考虑了月球背面地形的复杂性,在最后100米的着陆过程中它采用了末端制导技术,这是一种极其精准的导航方式。

具体而言,当嫦娥六号接近月表时探测器会启动反推进器,使其在空中短暂停留,利用这段时间对地形进行详细扫描和分析,确保着陆点安全无障碍。

这种末端制导方式允许探测器灵活调整着陆位置,避开地形起伏或陨石坑等障碍,从而确保探测设备的安全。

这一技术使嫦娥六号在复杂地形下的着陆精度达到了新的高度,极大地降低了任务风险。

嫦娥六号的着陆时刻

嫦娥六号的探月任务之所以比阿波罗11号复杂得多是因为其科学目标更加丰富,它不仅要实现月背采样,还需要将样本安全带回地球,这一目标目前只有中国在尝试实现。

阿波罗11号虽实现了人类登月但任务周期短暂,且主要是象征性的成就,相较之下,嫦娥六号的任务包含多项科学目标。

它需通过轨道调整、降落、采样、起飞、返回等多个步骤来完成,在轨道控制、降落精准度、样本采集等方面,嫦娥六号面临的技术挑战无疑更加复杂。

与此同时,这一“世界唯一”的任务也让中国在国际航天领域的地位更为稳固,嫦娥六号的成功不仅是中国航天的技术成就,也彰显了中国在国际航天合作中的地位。

嫦娥六号身上的五星红旗

这一任务带有多个国际载荷,其中包含欧空局、法国、意大利和巴基斯坦的科学设备,这种开放和合作的态度让嫦娥六号的任务不仅是中国的骄傲,也是国际合作的典范。

这次探月任务标志着中国不再仅仅是航天领域的“追随者”,而是一个有能力独立开展开创性任务的“领导者”。

随着嫦娥六号的成功,中国航天的国际影响力将进一步提升,为人类太空探索做出更大贡献。

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结语

嫦娥六号与阿波罗11号代表了两代航天技术和两种探月策略的巅峰之作。

虽然55年前的阿波罗11号仅用8天完成了任务,而嫦娥六号则耗时53天,但这一时间差异的背后是任务目标、技术手段和科学价值的不同。

嫦娥六号的壮举让世界看到了中国航天技术的自信,同时也为人类对宇宙的理解添上了浓墨重彩的一笔。

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