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标题: 韩国也探月！嫦娥五号仅5天到月球，为何韩“赏月”飞船需134天？ [打印本页]

作者: 马赛克的忧伤 时间: 2022-8-30 08:36
标题: 韩国也探月！嫦娥五号仅5天到月球，为何韩“赏月”飞船需134天？
航天强国韩国也要“探月”了！2022年8月5日，韩国月球轨道器“赏月”(Danuri)搭乘“猎鹰9”火箭从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角航天中心发射升空，开启它的环月之旅，届时韩国将成为举世第7个拥有月球探测器的国家。假如齐备顺遂，“赏月”将在12月16日（天下时）到达月球轨道，前后历时达134天。

韩国“赏月”轨道器想象图
有朋侪体现好奇：记得我们的嫦娥5号月球着陆器是2020年11月24号发射，28号就进入了环月轨道飞行，统共只用时不到5天；同样是从地球飞月球，为什么韩国的探测器竟必要4个半月？它到底是怎么飞的？
猎鹰9号是很多航天迷心中的“空想火箭”，它运力强大，能将8.3吨的有用载荷推到地球同步轨道，它还可以“采取重复利用”。固然了，猎鹰9号在采取一级火箭时的GTO载荷只有5.8吨。
相比之下，发射“嫦娥五号”月球探测器的长征五号火箭GTO运载本领达14吨，它不能采取，一些网友对此耿耿于怀。

猎鹰9火箭发射“赏月”轨道器
但一个风趣的征象是：韩国“赏月”号轨道器总发射质量仅678千克，嫦娥五号重达8.2吨，是前者的12倍！为什么“大马拉小车”的猎鹰9火箭竟要花134天才把“赏月”送到月球？
从SpaceX公司发布的猎鹰9号火箭数据看，它能将约莫4吨的载荷送去火星，按理说发射一个几百千克的探测器去月球应该绰绰有余。但“赏月”号升空后却走了一条非常奇怪的“8”字形路径，它最远竟飞到了隔断地球150万公里的地方，远远超出了地球到月球38万公里的隔断：

“赏月”在太空兜了个“8”字形的大圈
为什么“赏月”号要舍近求远多飞几百万公里，为此多耗100多天？既然美国猎鹰9火箭动力充沛，直接送它去月球不香吗？抑或“赏月”除了赏月之外另有别的探测任务？
包罗中国嫦娥四号、嫦娥五号、美国月球勘察轨道器（LRO）以及阿波罗飞船在内，很多月球发射任务都采取“一箭直达”的方式：用火箭将探测器直接推送到月球，然后由探测器开开导动机减速，被月球引力捕获，再绕着月球飞行，这种地月转移轨道被称为“霍曼轨道”。

美国LRO用时5天插入月球轨道
“霍曼轨道”的利益显而易见：速率最快，用时最短。特殊对于载人登月而言，时间更是名贵，宇航员在太空多呆一天就多一天的斲丧，也多一分风险。同时它对飞船的要求也更高：我们必要更强大的飞船发动机来举行轨道机动，要携带更多推进剂，探测器因此更大更重；必要更准确的轨道盘算和测控，发射窗口也得准确到秒，时机稍纵即逝。
韩国显然不具备这些技能。“赏月”号总重678千克，干重（不包罗推进剂的质量）550千克（此中有用载荷质量仅40千克），也就是说它仅携带了128千克的燃料。这些燃料必要用来举行多次变轨，还得支持其长时间的绕月轨道机动。采取“弹道式入轨”，以时间来变更低能量轨道转移（LET），是不得已而为之的做法。

走弹道式地月转移轨道必要数月时间
猎鹰9号火箭推力强大，它能给“赏月”一个很快的初速率，使它飞到隔断地球约150万公里远的“地日拉格朗日L1点”附近，然后在地球的引力作用下，“赏月”开始往回走、向着月球的方向活动，终极与月球轨道重合，并被月球引力捕获。
如许做的利益除了节省飞船自身的燃料外，还可以“扩大”发射窗口，不必要像嫦娥五号那样把发射时间“卡到秒”。“弹道式入轨”技能含量更低，更保险。

印度“月船2号”依赖地球重力一点点加快
与韩国借用猎鹰9号火箭发射差别，航天强国印度面对的却是另一个困难——火箭推力不敷。
2019年7月22日，印度用GSLV Mark III-M1火箭发射“月船2号”，火箭推着飞船绕地球兜兜转转N多圈，利用地球重力一点一点地加快，末了花了29天时间才把“月船”送达环月轨道，比韩国快100多天。
“月船2号”着陆器“维克拉姆”终极以零件情势登岸月球，取得了95%的乐成。

印度演示月球飞船
“蹊径千万条，安全第一条”，向月球发射探测器不但必要强大而稳固的火箭，必要有强大而稳固的飞船，还必要有极准确的遥测和遥控技能加持。
火箭强劲、飞船动力不敷，就得兜兜转转，花大量时间来补充；若火箭不可，也必要泯灭很多时间一点点变轨，才气把飞船送到位。只有各方面的技能都到位了，才气飞出完满的霍曼转移轨道，用最短的时间将探测器送到月球。
航天强国讲的是科学，单靠吹肯定是不敷的。

参考资料及图片泉源：
快懂百科：嫦娥五号探测器，长征五号系列运载火箭
维基百科：Ballistic capture，Trans-lunar injection，猎鹰9，猎鹰9发射列表，Danuri，Chandrayaan-2，
本日宇宙：“韩国的第一个月球轨道任务正在举行中”

#韩国首艘探月飞船发射乐成#

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