关于月球,我们的古人倾注了太多的心血,也寄托了太多的情感。
那里有亲人:“海上生明月,天涯共此时”、“但愿人长久,千里共婵娟”,那里有朋友:“举杯邀明月,对影成三人”;
那里有爱情:“多情只有春庭月,犹为离人照落花”、“今夜月明人尽望,不知秋思落谁家”;
那里有故乡:“寒宫白兔参差老,一种凄凉各自愁”……
在古人的情怀里,月亮几乎是一切情感的寄托:当你老了,当你孤独,当你思念,当你想家,那就抬头看看月亮:“月亮代表我的心!”
月亮里到底有什么?嫦娥、吴刚、玉兔、桂树、广寒宫?
这个答案,我们一直都很想知道,于是,我们有了嫦娥奔月的传说,以及万户飞天的悲壮。
但在没有现代科技加持的岁月里,传说只能是传说,悲壮只能是悲壮。
01
中国的现代航天“情结”
直到1970年4月24日,东方红一号卫星升空,终于为中国人的航天梦打开了大门。
随后,东方红二号、风云一号、神舟五号的飞天梦圆、神州七号的太空漫步、嫦娥一号的绕月飞行、玉兔月球车的着陆……
从发射人造卫星到载人航天,再到深空探测,中国人不断在太空中留下自己的足迹,而我们与月球的距离越来越近。蟾宫的神秘面纱,也在不断被我们揭开。
02
嫦娥五号任务难度?
按说,从2007年的嫦娥一号到如今的嫦娥五号,中国的探月之路已然起航多年,但2020年11月24日,却也是值得载入史册的一天,那是因为嫦娥五号任务的特殊性——去“吃土”!
不但要“吃土”,吃完土它还要重新升空,返回地球,成为中国第一个从月球归来的“外星吃土族”!
说到这里,有朋友估计就要说了:不就去月球吃个土嘛,有什么难的?
关于这个问题,就得说道说道了!
毫不客气的说,嫦娥五号的“吃土”任务,是目前中国航天史最复杂的一次太空任务:
首先是结构复杂:这次的嫦娥五号不再是单体结构,而是由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成。
这就好比一个嫦娥抱着四个小兔子一起升空去冒险,而这四个小兔子各有任务!
然后是程序复杂。
这四个小兔子各怀绝技、各有任务:
小兔子1号(轨道器)负责进入轨道并巡航;
小兔子2号(着陆器)则要月面着陆并挖土;
小兔子3号(上升器)则要从月面升空并对接返回器;
最后由小兔子4号(返回器)带着2kg的土(月壤)返回地球。
这些程式步骤,说来轻松,但其实每一步都极具技术含量。
比如嫦娥五号8.2吨的吨位——这哪里是体态轻盈的嫦娥?分明就是一头非洲象。
再比如看似简单的“吃土”动作,在月球上,就没那么简单。
要知道,38公里之外的月球,各种电磁辐射的干扰,会让地球发出的指令没那么灵光,所以“吃土”任务,只能自力更生!
还有极端温差的影响——老铁们想想自己的手机,“冬天冷来夏天烫,忽冷忽热爱感冒”,而嫦娥五号要克服的可是月面上昼夜200多度的温差。
所以,月球车的软件、硬件都要素质“过硬”!
再看月面升空。
“轻轻地你来了”,最后还要“轻轻地走”,“吃完土”小兔子3号(上升器)还要升空返回地球,但想要从月面起飞并不是件容易的事情,上升器必须突破月球的第一宇宙速度——2.9km/s。
而且,月球表面可没有一马平川的起飞地,更没有成熟完备的发射塔架。
此外,交会对接。“为了吃土,放你走”,“吃完了土,还得再回家”。
飞到月球轨道的上升器,还要与巡航的轨道器对接并交接月壤。想想看,这俩“小兔子”要在茫茫太空完成“手牵手”,没有足够的精度,那是想都别想。
最后,小兔子4号——返回器还将以第二宇宙速度(11.2km/s)返回地球。
这么高速度撞击地球,还不得粉身碎骨吗?
为此,小兔子4号会在地球大气层玩几把“打水漂”,通过几次打水漂完成“减速运动”,并最终安全返回地球。
这个过程说起来简单,可是对小兔子4号(返回器)的气动外形、防热材料,那也都是巨大的考验。
如果你问为啥“吃个土这么复杂”,还真是问到点子上了!学问很大有没有?
03
嫦娥五号的划时代意义
因为嫦娥五号的任务,其实远不止“吃个土”这么简单,之所以玩得这么复杂,那是因为它还有N多个远景意义!它甚至关系着整个嫦娥探月工程规划!
我们看:为啥要进行月面着陆并返回——这不就是为未来的月面发射打基础吗?有了这个经验,就为将来的载人登月打下了基础。
再看“小兔子们”的太空交接——这不就是月球空间站技术吗?
至于“挖土”的意义嘛——认真分析了月球土壤,将来才能在月球建立人类基地啊!
此外,第二宇宙速度——那可是逃逸太阳系的高速,尝试这样的宇宙速度,其中的意义也是不言而喻。
所以,这次嫦娥五号的任务,绝不仅仅是“吃土”,它其实还关系着完整的嫦娥工程——向前承接无人月球探测,向后则开启我们的载人登月和建立月球基地计划。
说到这里,我必须粗浅的YY一下——下一步,可能就是探测火星,建立火星基地,然后走向深空!
04
航天梦
说到此,肯定有看官朋友要问:为啥要登月?为啥要探索太空呢?
对于这个问题,我们不客气的山寨一句名言——因为太空就在那里!(原版:因为山在那里!)
好吧,我们从现实角度用人话来说:因为太空技术对人类的影响实在太大了!不信你看:
通讯卫星实现了全球通讯,气象卫星让人类可以俯瞰全球宏观气象变迁,GPS和北斗卫星则让我们不再迷路……
至于月球、火星等其他星球虽然还需要我们进一步去探索,但是它们所拥有的资源一定会让你惊艳!
更何况,科学家早已预言:取代核能的新一代能源技术,就是从太空直接获取能量。而登月,正是走向深空的一小步!
再说句现实的——都知道美国80年代提出的星球大战计划吧!“在太空军事化难以避免的情况下,谁拥有太空,谁就拥有未来;谁掌握制天权,谁就掌握主动权!”
虽然这个计划在40年前是个骗局——以美国当时的国力和技术根本做不到,但经过40年的发展,各大国之间的太空军备竞赛,已经隐隐重启。
所以,即便为了国家和民族安全,我们也要坚定地向太空迈步!
05
任重道远
最后再说一句:虽然,我们这些年的航天技术日新月异,但在一些基础领域,仍然存在瓶颈,表现出下盘不稳的问题。
比如:航空材料就是一大短板,这块补不上,我们就造不出更先进的航天发动机,我们也就造不出可以重复探索太空的航天飞机。
再比如,我们的航天运载能力也不能算是全球领先了——20吨已经近乎是我们的运载极限(长征五号),而美国SpaceX猎鹰号的运载能力已经达到了63吨,而且还具有回收作业能力。一位院士曾公开表态:我们国家在重型运载火箭和西方国家差了有12年!
“行百里者半九十”,中国航天人,任重而道远。
编辑 范锦桦