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嫦娥六號成功著陸地球!為何嫦娥六號返回時劇烈燃燒,升空不會?

2024-06-29科學

導語

一直以來,科學家們對月球挖掘有著特殊的情感,也對月球的感興趣程度越來越深,這其中不僅有月亮本身的魅力,還有月球上隱藏著許多未知的秘密,為此,多國科學家都投入大量精力對月球展開研究。

然而在這樣一個關鍵時刻,中國的嫦娥六號成功著陸在月面上,<針對返回主任務的關鍵資訊保護工作,火箭上是否有特殊的設定來應對在大氣層中進行燃燒的呢?

一、踏月探索 成果豐碩。

嫦娥六號的火箭似乎給人一種恍若隔世的感覺,從天地間的飛翔到進入地球後,反而會燃燒起來,這兩種相互矛盾的情形背後到底有什麽原因引起了這種情況呢?

其實想要返回地球,最重要的一步就是回收嫦娥六號帶著的月球樣本,嫦娥探測器中的樣品返回器成功帶回了全球第一份月球背面樣本,探測器經歷了將近8天的時間,於台北時間12月16號返回地球。

嫦娥六號著陸器在任務完成後,在月面上進行了400小時的工作,然後就離開月面返回地球,接受探測器的管理和控制,按照預定計劃,嫦娥六號的返回時間是12月16號,但事實上嫦娥六號返回準確率非常高,最終的返回時間最終僅比預計時間晚了20多秒。

嫦娥六號是中國在嫦娥系列任務中的最後一次探測任務,采集得到的樣本有1367克,這絕對是舉世無雙的珍貴資源,這些月球樣本是中國航天自主研制的,對於航天人這是一份來之不易的收獲。
嫦娥六號帶回的月球樣本將會引發全球的關註,其重要性是不言而喻的。

這是中國航天在這一領域的一項重大突破,在過去,月球樣本都是由美蘇進行采集的,這次嫦娥六號采集回來的月球樣本是中國自主研制的,因此更加獨具意義,嫦娥六號帶回的月球樣本還將永久居留在月球上的400萬年時間,等著人類將來再次進行探測。

但當嫦娥六號進入大氣層並且在大氣層中降落的時候,人們都看到了嫦娥六號火箭的外部似乎燃燒了起來,這和當初發射的時候不符,那為何嫦娥六號返回地球時會燃燒,升空不會呢?
這其中又隱藏著什麽原因呢?

二、燃燒的原因。

嫦娥六號返回地球時的火箭燃燒,主要是因為嫦娥六號回收時采取了特殊的再入方式,將其余的能量全部轉化為了熱能,因此嫦娥六號在回收過程中會燃燒,但是在發射的時候不會,原因主要有兩個:一是速度,二是回收方式。

嫦娥六號在進入大氣層時速度很快,達到了11.36km/s,而這個時候周圍的空氣非常稀薄,嫦娥六號前方的這張空氣會瞬間被壓縮,這時候就會產生氣動熱的作用,引起了嫦娥六號燃燒的現象。

而在發射的時候嫦娥六號的速度要比這個慢很多,速度只有7.68km/s,此時這張空氣被壓縮的情況就只有一小部份時間,此時氣動熱效應產生的熱量也比較少,所以嫦娥六號發射時沒產生明顯的氣動熱現象。

嫦娥六號的返回任務涉及大量專業知識,除了這張空氣壓縮會產生氣動熱效應的問題,嫦娥六號的返回還有一個更加重要的問題,那就是月球樣本的安全,如何在嫦娥六號返回的時候保證樣本的安全帶回。

在嫦娥六號帶回的月球樣本中含有許多的重要資訊:例如月球的歷史資訊,月球的形成資訊,月球的演化資訊等等,這些資訊對於人類研究月球以及了解太空的形成有很重要的指導作用。
因此要確保嫦娥六號采集的樣本帶回地球的安全,要比前往月球采集樣本更為復雜。

嫦娥六號在帶回月球樣本的時候就采用的是「打水漂」的方式,這種方式主要就是減小嫦娥六號的速度,解決市容的問題,同時高速燃燒會產生更多的熱量,讓大部份的熱量都被燃燒掉。

這樣做的好處是既可以保證嫦娥六號的回來的物品安全帶回,又可以讓返回器的溫度不至於過高,避免了超高溫情況的發生。
此時嫦娥六號的外殼會經受3種熱力流體的作用:一是來自氣動熱效應的空氣摩擦熱,二是來自火箭機身的熱,三是來自火箭身上的無熱量。
當這些再次進入大氣層中的時候就會產生這些熱力的作用,這個時候就會變得非常的危險,因此要想讓嫦娥六號安全回來就非常的困難。

因此當時從前蘇聯時代就提出了一種對策方法:深空飛行器,這種飛船的特點就是它最外面有一個保護層,這個保護層會隔絕外面的高溫以保護裏面的東西不被燒掉。
而嫦娥六號返回式火箭和深空飛行器的原理正是一樣的,都是透過這一層外殼讓空間內的東西免受熱量的影響,保護所攜帶的東西。
嫦娥六號所帶來的月球樣本是全球獨一份,不管是對於中國航天發展還是全球航天領域,都具有至關重要的意義。<未來世界將將怎樣 嫦娥六號的樣本將擴大人類的認識範圍,並且有可能推翻人類對於宇宙和地球的認識。

三、嫦娥六號樣本的價值。

人類對於月球的形成有著諸多猜想,其中最為廣為人知的一種說法是「大撞擊說」<這種說法認為月球是由地球的一部份物質被撞擊出來形成的。
經過時間的長河,月球和地球一同在宇宙中飛奔,最終月球被地球的重力所吸引,進入地球的軌域,成為地球的衛星。

然而這只是有一種說法,而且也是猜測,還沒有經過實際的檢驗,而另一種也比較流行的說法是「雙星說」,認為月球和地球是同時形成的兩顆星球,並且經過一定的時間相聚在了一起,這種說法跟「大撞擊說」不同的地方就是它不以月球為地球的產物,而是兩者同時形成的,因此是彼此平起平坐的。

這兩種說法都是對於月球和地球的形成過程做的猜想,盡管這兩種說法都有針對各自的依據,但是也都沒有證據可以證實,而且兩種說法還是對立的,但是有許多的猜想,就有許多的思考。

嫦娥六號的樣本帶回將會為人類對月球更深入的了解提供重要的線索,它有助於人類了解月球的形成,這對於人類探索宇宙,對於人類未來的太空探索有著非常重要的意義,可以說「開天辟地」。

這對於中國航天事業來說,是一件非常值得驕傲的事,證明中國在太空探索領域的技術實力在逐漸提升,而且中國的嫦娥系列任務的成功展示出中國在探月領域的突出成就。

嫦娥六號在返回地球的過程中,中國對於探月技術的積累有了一個完美的結局,它所帶回來的月球樣本將成為世界上獨一無二的資源,這將會引發全球的科學家的合作研究。

結語

然而在這一過程中離不開中國的航天人的努力,也是全世界的航天人民共同努力的成果。

合作與開放,是推動航天領域科學研究最重要的原則,希望嫦娥六號帶回的月球樣本,早日能夠為各國科學家間的合作交流,共同推動航天事業的發展,同時也為人類對於宇宙和地球的認識提供重要的幫助。