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嫦娥五号在月球上没空气怎么点火(月球上没有大型发射台)

嫦娥五号在月球上没空气怎么点火(月球上没有大型发射台)长征五号等待发射升空与此同时,地球上有很多我们耳熟能详、大名鼎鼎的发射场,如中国的西昌航天发射场、酒泉航天发射场、文昌航天发射场(此次嫦娥五号就是在这里发射升空),美国的肯尼迪航天中心、范登堡发射场,俄罗斯的拜科努尔发射场、普列谢茨克发射场、卡普斯丁亚尔发射场等等。然而,这还不是人类历史上最大的运载火箭,人类历史上最大的运载火箭是执行美国阿波罗载人登月计划的土星五号运载火箭,土星五号高度达到110.6米,起飞时的重量为3038.5吨,总推力更是达到了3408吨。土星五号虽然是上世纪六十年代的产物,但是它至今仍然是世界上最强大的火箭。土星五号由此也可以看出,在地球上要想将探测器或者飞发射升空,需要运载能力极强的火箭,而相应的火箭发射塔更是高大雄伟。同时为了发射成功,前期的准备工作也需要极其复杂、繁琐的工程量。

嫦娥五号探测器目前已经从月球成功取土完成,开始踏上回家的旅程。但是,不少网友好奇,在月球上没有人类的发射基地,也无法搭建大型的发射台,那么嫦娥五号如何从月球上发射升空的呢?

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火箭发射现场

从地球发射宇宙飞船难度极大

当我们观看嫦娥五号从地球发射升空时,首先被那高大的长征五号火箭所震撼。长征五号运载火箭被人们亲切的称为“胖五”,它重达800多吨,全长达到56.97米,配有4个大型的助推器,每个助推器配有2台120吨级液氧煤油发动机,单个助推器的海平面推力可以达到240吨,这使得长征五号火箭的近地轨道运载能力达到118吨,月球轨道运载能力达45吨。

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长征系列发射火箭

然而,这还不是人类历史上最大的运载火箭,人类历史上最大的运载火箭是执行美国阿波罗载人登月计划的土星五号运载火箭,土星五号高度达到110.6米,起飞时的重量为3038.5吨,总推力更是达到了3408吨。土星五号虽然是上世纪六十年代的产物,但是它至今仍然是世界上最强大的火箭。

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土星五号

由此也可以看出,在地球上要想将探测器或者飞发射升空,需要运载能力极强的火箭,而相应的火箭发射塔更是高大雄伟。同时为了发射成功,前期的准备工作也需要极其复杂、繁琐的工程量。

与此同时,地球上有很多我们耳熟能详、大名鼎鼎的发射场,如中国的西昌航天发射场、酒泉航天发射场、文昌航天发射场(此次嫦娥五号就是在这里发射升空),美国的肯尼迪航天中心、范登堡发射场,俄罗斯的拜科努尔发射场、普列谢茨克发射场、卡普斯丁亚尔发射场等等。

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长征五号等待发射升空

发射场除了完成运载火箭、航天设备的装配、测试和发射外,最主要的任务就是加注燃料。

跟很多人想象的不同,当火箭立起来的时候是没有加注燃料的,加注燃料工作在其他各项准备工作完成后,准备发射时才进行第工作。这主要是因为火箭的燃料很多有高腐蚀性,易燃易爆性,甚至有些添加剂有剧毒物质,所以添加燃料通常放在准备工作的最后面。而当加注完燃料后,火箭已经“箭在弦上,不得不发”了。

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世界各国火箭型号对比

月球上发射探测器难度较低

而在月球上没有提前建好的发射塔,更没有长征五号这样的大型火箭,嫦娥五号登陆月球时,真正降落到月球表面的也只有一个小小的着陆器和上升器。那么,我们的嫦娥五号如何带着采集到的土壤重返地球呢?

实际上,从月球上将探测器或者飞船发射成功要比地球上简单的多。

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工作中的嫦娥五号

首先,由于月球的引力很小,其地表重力加速度只有地球表面的六分之一。

我们知道,由于地球的质量很大,地球引力也就很大,相应的逃逸速度也就很大。地球的逃逸速度,也就是我们常常提到的第一宇宙速度为7.9 km/s。相对应的,月球质量只有地球的八十一分之一,因此月球引力很小,逃逸速度也就很小,实际上,月球的逃逸速度仅为2.38km/s,这个速度无需火箭助推也能达到。

其次,月球上没有厚厚的大气层。

由于月球表面几乎没有大气,因此上升器在上升过程中几乎没有空气阻力,同等燃料下,飞船飞行的速度会比地球更快,很容易达到月球的逃逸速度。月球上不用考虑空气阻力带来的影响,因此登陆舱也就不需要类似火箭整流罩之类的气动结构,直接点火发射就可以。

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嫦娥五号登陆月球

最后,月球体积比地球要小的多,这也就使得环月轨道离月球表面距离更短,升空距离也就更短。

这些原因都导致月球的发射难度相对于在地球上发射难度降低了很多,这也使得当嫦娥五号返回地球时,不再需要搭建复杂的发射塔,也不需要运载力极强的重型火箭。那么,这次嫦娥五号登月成功后,返回地球的具体过程是怎样的呢?

嫦娥五号返回过程

嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成。

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嫦娥五号探测器各组成部分

着陆器,负责在月面软着陆,并负责月面采样、封装工作;上升器负责从月球发射;返回器负责返回地球;轨道器负责在月球轨道飞行为执行任务保驾护航。

登月前,着陆器、上升器将与轨道器、返回器分离,着陆器带着上升器降落到月球表面,轨道器带着返回器继续绕月飞行。

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嫦娥五号任务分解

着陆器取土采样结束后,上升器带着封装好的月壤返回绕月轨道并与轨道器结合。此时,着陆器在月球表面起到起飞架的作用,由于月球表面坑坑洼洼、凹凸不平,着陆器可以通过液压稳定系统,保持上升器起飞前的平稳。同时,着陆器将留在月球表面,上升器只带着采集到的2kg月壤(包括表层取土的1.5kg以及钻孔取土的0.5kg)升空,大大减轻了上升器的负重。

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凹凸不平的月球表面

上升器与轨道器结合后,将月壤转移到返回器,轨道器则带着返回器重返地球轨道,此时只有返回器才会返回地球,最终降落在内蒙古草原上。

这个时候,咱们整个的嫦娥五号探月计划才算圆满成功。

综上看来,嫦娥五号从月球表面发射回绕月轨道,并不需要在月球建立复杂的发射平台就能成功返回地球。#科学燃计划# #嫦娥五号为何是我国最复杂的航天任务# #嫦娥五号挖土回来还要过几个难关#

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