美国登月被质疑越多 中国越深入 中国登月带来对比效应

文/王新喜

嫦娥六号回家了!中国月背登月成功,采集月壤,大家都很兴奋,外媒高度评价了“嫦娥六号任务”的成功。

英国的《卫报》表示:“从月球上采集任何样本都是困难的,在通信特别困难的月球背面这样做,是其他任何机构都没有迈出的一步,这是一项真正的技术壮举。”

日本《朝日新闻》报道说:“月背采样是科学家多年的夙愿”,现在很多国家对中国登月表示了祝贺,也有很多国家要求中国分享月壤。

美国也在要求分享月壤国家之列。这又带来了很多对美国登月的疑问,中国登陆月背,这是人类历史上的一次壮举,伴随着中国的研究采集深入,现在带来的对比效应越来越强烈,从目前的情况来看,中国研究越深入,美国登月被质疑越多。

美国登月这些年一直被怀疑,而现在似乎又有了很多新的对比。

第一个对比是登月照片背景,在很早之前,美国因为国旗飘扬的问题饱受质疑,因为月球上没有风,对比之下,中国的国旗照片纹丝不动。

如今这种照片对比,更进一步。有个巴西网友指出:中国照片显示了星星和地球,而美国的月球照片只是显示了黑色背景。

此外,当前NASA 已经向美国国会特别提出申请,希望允许由美国宇航局资助的研究人员申请向中国获得月壤样品的许可。

有网友表示,《沃尔夫修正案》的存在限制了中美两国在航天领域的合作,而美国宇航局要求中国提供月球样本的要求也引发了对美国载人登月真实性的质疑。

对比二,法国航天局公布了中美月壤对比,两者月壤相似度不到25%,中国的月壤成分极其丰富。而美国分享的月壤成分极其简单 ,同一颗星球,这几百年来没有剧烈的地质和气象活动,成分怎么能有如此大的差别?

首先我们看到,中国嫦娥4号在月球的土壤里竟然找到了一种被叫做“玻璃纤维”的东西,也就是“波尔多弗”矿物。这个“玻璃纤维”据说是远古时期月球上的火山喷发然后冷却形成的。要知道,前苏联和美国之前搞了那么多次对月球的探索,可都没发现这个稀罕玩意儿。

此外,我国科研人员通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤的观察分析,首次发现了天然形成的少层石墨烯。相关研究为月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解。但是美国登月并没有发现石墨烯。

当然这一点,从登月地点的不同也能说的通,中国嫦娥5号是在月球的风暴洋北部的吕姆克山脉采样的。而美国6次登月,每次去的地方也都不一样,但是都不和嫦娥5号在一个地方取样,既然不是和中国在一个地方取样,那么他们的样本有区别是很正常的。

比如从黄土高坡采集的标本与在云南采集的地质标本自然也不同。还有一个就是阿波罗登陆月球已经是50年前60年前的事了。现在分析技术有了显著的进步,这次中国科研人员用了更先进的仪器和技术,才能够顺利检测到微量的石墨烯,所以美国人没有发现,不代表真的没有。这一点也说的通。

对比三:嫦娥六号返回舱这个装置,里面装了2公斤月背土壤。这是人类科技目前能带回月壤的极限重量,但是,据说美国当年带回的是382公斤,不知道那是一个怎样的装置?

从科技的角度来看,难道美国在60年前的返回舱科技更加先进?这一点可能需要美国进一步做出解释了。

对比四:

嫦娥六号返回舱回地球,穿越38万公里,居然烧起泡了。

这很好理解,因为时速确实太快,飚出了最高31马赫超高速度,差不多每秒狂飙10.54公里,“这速度让地面的导弹都望尘莫及。”在突破大气层黑障的120公里高空,又通过“太空漂移减速法减速到7公里每秒。”大气摩擦生热,烧起泡符合常理。

但是有网友翻出当年美国登月的返回舱,却完好无损,几十年前,老美探月返回舱连油漆都不变色,这难道又是老美技术先进的一个侧面佐证?

因此,如果美国登月是真的,那么有两个可能,速度极慢,大量燃料反推,这个可能性极小,因为当时的科技做不到。其二是油漆极其耐高温,这一点也同样很难做到。因此又加剧了人们对第三种可能性的质疑:好莱坞黑科技。

结语:

大家质疑阿波罗登月是因为当时面临着难以解决的技术难点。甚至而言,有些技术在现在似乎还没有完全都解决掉。就拿登月舱返回地面这一件事来说,现在我们是靠空间站实现中转燃料补给。但的阿波罗登月的时候并没有这样的条件。

但无论是从月壤对带回来的重量以及返回舱的情况表现,美国在60年前登月体现出来的种种反常,阿波罗当年并没有这样的条件。因此,这引发了越来越多的质疑,随着中国登月活动的深入,这种对比会越来越多,距离真相也会越来越近。真相会越辩越明,这种对比与质疑的过程,或许也是让更多人了解航天、实现相关的科学普及的一个很好的过程。


有关月亮的知识有哪些?

月球俗称月亮,也称太阴。 月球的年龄大约也是46亿年,它与地球形影相随,关系密切。 月球也有壳、幔、核等分层结构。 最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。 月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。 月幔下面是月核,月核的温度约为1000度,很可能是熔融状态的。 月球直径约3476公里,是地球的3/11。 体积只有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。 月球上面有阴暗的部分和明亮的区域。 早期的天文学家在观察月球时,以为发暗的地区都有海水覆盖,因此把它们称为“ 海 ”。 著名的有云海、湿海、静海等。 而明亮的部分是山脉,那里层峦叠嶂,山脉纵横,到处都是星罗棋布的环形山。 位于南极附近的贝利环形山直径295公里,可以把整个海南岛装进去。 最深的山是牛顿环形山,深达8788米。 除了环形山,月面上也有普通的山脉。 高山和深谷叠现,别有一番风光。 月球的正面永远向着地球。 另一方面,除了在月面边沿附近的区域因天秤动而间中可见以外,月球的背面绝大部分不能从地球看见。 在没有探测器的年代,月球的背面一直是个未知的世界。 月球背面的一大特色是它几乎没有月海这种较暗的月面特征。 而当探测器运行至月球背面时,它将无法与地球直接通讯。 轨道资料 平均轨道半径 384,400千米 轨道偏心率 0.0549 近地点距离 363,300千米 远地点距离 405,500千米 平均公转周期 27天7小时43分11.559秒 平均公转速度 1.023千米/秒 轨道倾角 在28.58°与18.28°之间变化 (与黄道面的交角为5.145°) 升交点赤经 125.08° 近地点辐角 318.15° 物理特征 赤道直径 3,476.2 千米 两极直径 3,472.0 千米 扁率 0.0012 表面面积 3.976×107平方千米 扁率 0.0012 体积 2.199×1010 立方千米 质量 7.349×1022 千克 平均密度 水的3.350倍 赤道重力加速度 1.62 m/s2 地球的1/6 逃逸速度 2.38千米/秒 自转周期 27天7小时43分11.559秒 (同步自转) 自转速度 16.655 米/秒(于赤道) 自转轴倾角 在3.60°与6.69°之间变化 (与黄道的交角为1.5424°) 反照率 0.12 满月时视星等 -12.74 表面温度(t) -233~123℃ (平均-23℃) 大气压 1.3×10-10 千帕 月球约一个农历月绕地球运行一周,而每小时相对背景星空移动半度,即与月面的视直径相若。 与其他卫星不同,月球的轨道平面较接近黄道面,而不是在地球的赤道面附近。 相对于背景星空,月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月;而新月与下一个新月(或两个相同月相之间)所需的时间称为一个朔望月。 朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间,本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。 因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的,我们只能看见月球永远用同一面向著地球。 自月球形成早期,月球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢,这个过程称为潮汐锁定。 亦因此,部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量,其结果是月球以每年约38 毫米的速度远离地球。 同时地球的自转越来越慢,一天的长度每年变长15 微秒。 月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。 月球围绕地球的轨道为同步轨道,所谓的同步自转并非严格。 由于月球轨道为椭圆形,当月球处于近日点时,它的自转速度便追不上公转速度,因此我们可见月面东部达东经98度的地区,相反,当月处于远日点时,自转速度比公转速度快,因此我们可见月面西部达西经98度的地区。 这种现象称为天秤动。 又由于月球轨道倾斜于地球赤道,因此月球在星空中移动时,极区会作约7度的晃动,这种现象称为天秤动。 再者,由于月球距离地球只有60地球半径之遥,若观测者从月出观测至月落,观测点便有了一个地球直径的位移,可多见月面经度1度的地区。 这种现象称为天秤动。 严格来说,地球与月球围绕共同质心运转,共同质心距地心4700千米(即地球半径的2/3处)。 由于共同质心在地球表面以下,地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。 从地球北极上空观看,地球和月球均以迎时针方向自转;而且月球也是以迎时针绕地运行;甚至地球也是以迎时针绕日公转的。 很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的变化。 其实,轨道倾角是相对于中心天体(即地球)而言的,而自转轴倾角则相对于卫星(即月球)本身的轨道面。 在这个定义习惯很适合一般情况(例如人造卫星的轨道)而且是数值相当固定的,但月球却非如此。 月球的轨道平面(白道面)与黄道面(地球的公转轨道平面)保持著5.145 396°的夹角,而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。 因为地球并非完美球形,而是在赤道较为隆起,因此白道面在不断进动(即与黄道的交点在顺时针转动),每6793.5天(18.5966年)完成一周。 期间,白道面相对于地球赤道面(地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面)的夹角会由28.60°(即23.45°+ 5.15°) 至18.30°(即23.45°- 5.15°)之间变化。 同样地,月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°(即5.15° + 1.54°)及3.60°(即5.15° - 1.54°)。 月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角,使它出现±0.002 56°的摆动,称为章动。 白道面与黄道面的两个交点称为月交点--其中升交点(北点)指月球通过该点往黄道面以北;降交点(南点)则指月球通过该点往黄道以南。 当新月刚好在月交点上时,便会发生日食;而当满月刚好在月交点上时,便会发生月食; 月球的周期 名称 Value (d) 定义 恒星月 27.321 661 相对于背景恒星 朔望月 29.530 588 相对于太阳(月相) 分点月 27.321 582 相对于春分点 近点月 27.554 550 相对于近地点 交点月 27.212 220 相对于升交点 月球轨道的其它特征 名称 数值 (d) 定义 默冬章 (repeat phase/day) 19 年 平均月地距离 ~384 400 千米 近地点距离 ~364 397 千米 远地点距离 ~406 731 千米 轨道平均偏心率 0. 交点退行周期 18.61 年 近地点运动周期 8.85 年 食年 346.6 天 沙罗周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天 轨道与黄道的平均倾角 5°9 月球赤道与黄道的平均倾角 1°32 人类登月探索: 第一件到达月球的人造物体是前苏联的无人登陆器月球2号,它于1959年9月14日撞向月面。 月球3号在同年10月7日拍摄了月球背面的照片。 月球9号则是第一艘在月球软著陆的登陆器,它于1966年2月3日传回由月面上拍摄的照片。 另外,月球10号于1966年3月31日成功入轨,成为月球第一颗人造卫星。 在冷战期间,美利坚合众国和前苏联一直希望在太空科技领先对方。 这场太空竞赛在1969年7月20日第一名人类登陆月球时进入高潮。 美利坚合众国阿波罗11号的指令长尼尔·阿姆斯特朗是踏足月球的第一人,而尤金·塞尔南则是最后一个站立在月球上的人,他是1972年12月阿波罗17号任务的成员。 参看: 月球宇航员列表 阿波罗11号的太空人留下了一块9英吋乘7英吋的不锈钢牌匾在月球表面,以纪念这次登陆及为有可能发现它的其他生物提供一些资料。 牌匾上绘有地球的两面,并有三名太空人及当时美利坚合众国总统尼克逊的签署。 6次的太阳神任务及3次无人月球号任务(月球16、20、24号)把月球上的岩石及土壤样本带回地球。 在2004年2月,美利坚合众国总统乔治·沃克·布什提出于2020年前派人重新登月。 欧洲航天局及中华人民共和国亦有计划发射探测器前往月球。 欧洲的Smart 1探测器于2003年9月27日升空,并于2004年11月15日进入绕月轨道。 它将会勘察月球环境及制作月面X射线地图。 中华人民共和国亦积极开展探月计划,并寻求开采月球资源的可行性,尤其是氦同位素氦-3这种有望成为未来地球能源的元素。 有关中华人民共和国探月计划,见嫦娥工程条目。 日本及印度亦不甘后人。 日本已初步订出未来探月的任务。 日本的宇宙航空研究开发机构甚至已著手计划的有人的月球基地。 印度则会先发射无人绕月探测器Chandrayan。 有关月亮的神话: 在中华人民共和国古代神话中,关于月亮的故事数不胜数。 在古希腊神话中,月亮女神的名字叫阿尔忒弥斯,她是太阳神阿波罗的孪生妹妹,同时她也是狩猎女神。 月球的天文符号好象弯弯的月牙儿,象征着阿尔忒弥斯的神弓。 月球是地球唯一的天然卫星,是距离我们最近的天体,它与地球的平均距离约为千米。 它的平均直径约为3476千米,比地球直径的1/4稍大些。 月球的表面积有3800万千米,还不如我们亚洲的面积大。 月球的质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。 月球的轨道运动 月球以椭圆轨道绕地球运转。 这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。 白道平面不重合于天赤道,也不平行于黄道面,而且空间位置不断变化。 周期173日。 月球的自转 月球在绕地球公转的同时进行自转,周期27.日,正好是一个 恒星月,所以我们看不见月球背面。 这种现象我们称“同步自转”,几乎是卫星世界的普 遍规律。 一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。 天平动是一个很奇妙的现象,它使得我们得以看到59%的月面。 主要有以下原因: 1。 在椭圆轨道的不同部分,自转速度与公转角速度不匹配。 2。 白道与赤道的交角。 月球的物理状况---月面的地形主要有: 环形山 这个名字是伽利略起的。 它是月面的显著特征,几乎布满了整个月面。 最大的环形山是南极附近的贝利环行山,直径295千米,比海南岛还大一点。 小的环行山 甚至可能是一个几十厘米的坑洞。 直径不小于1000米的大约有个。 占月面表面积的 7-10%。 有个日本学者1969年提出一个环形山分类法,分为克拉维型(古老的环形山,一般都 面目全非,有的还山中有山)哥白尼型(年轻的环形山,常有“辐射纹”,内壁一般带有 同心圆状的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(环壁较低,可能从哥白尼型演变而来 )碗型和酒窝型(小型环形山,有的直径不到一米)。 月海 肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。 由于历史上 的原因,这个名不副实的名称保留到了现在。 已确定的月海有22个,此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的。 公认的22 个绝大多数分布在月球正面。 背面有3个,4个在边缘地区。 在正面的月海面积略大于 50%,其中最大的“风暴洋” 面积越五百万平方公里,差不多九个法国的面积总和。 大多数月海大致呈圆形,椭圆形,且四周多为一些山脉封闭住,但也有一些海是 连成一片的。 除了“海”以外,还有五个地形与之类似的“湖”----梦湖、死湖、夏 湖、秋湖、春湖,但有的湖比海还大,比如梦湖面积7万平方千米,比汽海等还大得 多。 月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”,都分布在正面。 湾有五个:露湾、暑 湾、中央湾、虹湾、眉月湾;沼有腐沼、疫沼、梦沼三个,其实沼和湾没什么区别。 月海的地势一般较低,类似地球上的盆地,月海比月球平均水准面低1-2千米, 个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米。 月面的返照率(一种量度反射太阳光本领的物理量)也比较低,因而看起来现得较黑。 月陆和山脉 月面上高出月海的地区称为月陆,它一般比月海水准面高2-3千 米,由于它返照率高,因而看来比较明亮。 在月球正面,月陆的面积大致与月海相等 但在月球背面,月陆的面积要比月海大得多。 从同位素测定知道月陆比月海古老得多,是月球上最古老的地形特征。 在月球上,除了犬牙交差的众多环形山外,也存在着一些与地球上相似的山脉。 月球上的山脉常借用地球上的山脉名,如阿尔卑斯山脉,高加索山脉等等,其中最长的山脉为亚平宁山脉,绵延1000千米,但高度不过比月海水准面高三,四千米。 山脉上也有些峻岭山峰,过去对它们的高度估计偏高。 现在认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南极附近)也不过9000米和8000米。 月面上6000米以上的山峰有6个,5000-6000米20个,4000-5000米则有80个,1000米以 上的有200个。 月球上的山脉有一普遍特征:两边的坡度很不对称,向海的一边坡度甚大,有时 为断崖状,另一侧则相当平缓。 除了山脉和山群外,月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。 其中三座突出在 月海中,这种峭壁也称“月堑”。 月面辐射纹 月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美 丽的“辐射纹”,这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带,它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。 辐射文长度和亮度不一,最引人注目的是第谷环形山的辐射纹,最长的一条长1800千米,满月时尤为壮观。 其次,哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射 纹。 据统计,具有辐射纹的环形山有50个。 形成辐射纹的原因至今未有定论。 实质上,它与环形山的形成理论密切联系。 现 在许多人都倾向于陨星撞击说,认为在没有大气和引力很小的月球上,陨星撞击可能使高温碎块飞得很远。 而另外一些科学家认为不能排除火山的作用,火山爆发时的喷 射也有可能形成四处飞散的辐射形状。 月谷(月隙) 地球上有着许多著名的裂谷,如东非大裂谷。 月面上也有这种 构造----那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷,它们有的绵延几百到上千千米,宽度从几千米到几十千米不等。 那些较宽的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区,而那些较窄、较小的月谷(有时又称为月溪)则到处都有。 最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海 的阿尔卑斯大月谷,它把月面上的阿尔卑斯山拦腰截断,很是壮观。 从太空拍得的照片估计,它长达130千米,宽10-12千米。 从何而来?---月球形成之迷 月球是外星人的宇宙飞船:这并非无稽之谈,因为科学的动力就在于大胆的想象,没有创见就不会有新的突破,爱因斯坦提出的相对论当时又何尝不是无稽之谈。 而中国人在科学上欠缺的正是这种大胆的创见。 我们为什么总看不到月球的背面 月球总以一个面对着地球.是因为月球的自传和公转周期是相同的.(27.日) 要理解这一现象,你可以做一个实验.画一个圆,标出正东西南北方向.你站在圆心(代表地球),再找一个朋友,站在圆上,让他面部朝前(即不扭动脖子),沿着圆逆时针挪动,要求他在沿着圆挪动的时候,保持面部始终朝向圆心,也就是你.那么这样一个过程就基本模拟了月亮饶地球转动的过程. 很明显,在这样一个过程中,你的朋友始终是一个面(前面)面向你.下面理解为什么在这样一个过程中,公转周期等于自转周期. 你的朋友从你的正北方出发,绕着你转动,再一次出现在正北方的时候,他就完成了一个公转周期.(类似于月亮饶地球公转一周的时间.) 下面看看他的自转时间是多少.我们不妨还设定当你的朋友在你的正北位置,面部朝向正南时的姿态为初始姿态..然后我们就可以发现当你的朋友逆时针挪动到你的正西方位置时,他的自转姿态就发生了逆时针90度的旋转.(如果你的朋友在过程中不自转的话,那么当他在此位置时,他面向的不是你,而仍然是朝向正南方向.而实际实验时你的朋友在此位置却是朝向正东方向,所以他相对与初始位置逆时针绕自己旋转了90度. 类似地,当他走到你的正南方向时,他相对于初始姿态自传了180度.当他走到你的正东方向时,他相对于初始姿态自传了270度.当他再次走到你的正北方向时,他相对于初始姿态自传了360度.也就是说他完成了一个自转周期. 因为完成一个公转过程就刚好完成了一个自转过程,所以从时间上来看,这个自转周期就等于公转周期.因为在整个过程中,你的朋友总是以身体面部朝向你,也就是说,月亮总是以一个面朝向地球. 广寒宫——月球 每当夜幕降临,一轮明月升上夜空,清澈的月光洒满大地,让人产生无数情思遐想。 文人墨客更是对月亮倍加青睐,唐代诗人张若虚的“江上何人初见月,江月何年初照人”,还有宋代文学家苏轼的“明月几时有,把酒问青天”,都可称得上是脍炙人口的咏月佳句。 月球俗称月亮,也称太阴。 在中国古代神话中,关于月亮的故事数不胜数。 古希腊神话中,月亮女神的名字叫阿尔特弥斯,同时她也是狩猎女神。 月球的天文符号好象弯弯的娥眉,同时象征着阿尔特弥斯的神弓。 皓月当空,我们能够清楚地看到它上面有阴暗的部分和明亮的区域。 早期的天文学家在观察月球时,以为发暗的地区都有海水覆盖,因此把它们称为“海”。 著名的有云海、湿海、静海等。 而明亮的部分是山脉,那里层峦叠嶂,山脉纵横,到处都是星罗棋布的环形山。 位于南极附近的贝利环形山直径295公里,可以把整个海南岛装进去。 最深的环形山是牛顿环形山,深达8788公里。 除了环形山,月面上也有普通的山脉。 高山和深谷叠现,别有一番风光。 月球的年龄,大约也是46亿年,它与地球形影相随,关系密切。 月球也有壳、幔、核等分层结构。 最外层的月壳平均厚度约为60~65公里。 月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。 月幔下面是月核,月核的温度约为1000度,很可能是熔融状态的。 月球直径约3476公里,是地球的3/11。 体积只有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。 月球的形成有以下几个观点。 一.分裂说。 这是最早解释月球起源的一种假设。 早在1898年,著名生物学家达尔文的儿子乔治·达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出,月球本来是地球的一部分,后来由于地球转速太快,把地球上一部分物质抛了出去,这些物质脱离地球后形成了月球,而遗留在地球上的大坑,就是现在的太平洋。 这一观点很快就收到了一些人的反对。 他们认为,以地球的自转速度是无法将那样大的一块东西抛出去的。 再说,如果月球是地球抛出去的,那麽二者的物质成分就应该是一致的。 可是通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,发现二者相差非常远。 二.俘获说。 这种假设认为,月球本来只是太阳系中的一颗小行星,有一次,因为运行到地球附近,被地球的引力所俘获,从此再也没有离开过地球。 还有一种接近俘获说的观点认为,地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起,久而久之,吸积的东西越来越多,最终形成了月球。 但也有人指出,向月球这样大的星球,地球恐怕没有那麽大的力量能将它俘获。 三.同源说。 这一假设认为,地球和月球都是太阳系中浮动的星云,经过旋转和吸积,同时形成星体。 在吸积过程中,地球比月球相应要快一点,成为“哥哥”。 这一假设也受到了客观存在的挑战。 通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,人们发现月球要比地球古老得多。 有人认为,月球年龄至少应在70亿年左右。 四.大碰撞说。 这是近年来关于月球成因的新假设。 1986年3月20日,在休士顿约翰逊空间中心召开的月亮和行星讨论会上,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的本兹、斯莱特里和哈佛大学史密斯天体物理中心的卡梅伦共同提出了大碰撞假设。 这一假设认为,太阳系演化早期,在星际空间曾形成大量的“星子”,星子通过互相碰撞、吸积而长大。 星子合并形成一个原始地球,同时也形成了一个相当于地球质量0.14倍的天体。 这两个天体在各自演化过程中,分别形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐构成的幔和壳。 由于这两个天体相距不远,因此相遇的机会就很大。 一次偶然的机会,那个小的天体以每秒5千米左右的速度撞向地球。 剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态,使地轴倾斜,而且还使那个小的天体被撞击破裂,硅酸盐壳和幔受热蒸发,膨胀的气体以及大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。 这些飞离地球的物质,主要有碰撞体的幔组成,也有少部分地球上的物质,比例大致为0.85:0.15。 在撞击体破裂时与幔分离的金属核,因受膨胀飞离的气体所阻而减速,大约在4小时内被吸积到地球上。 飞离地球的气体和尘埃,并没有完全脱离地球的引力控制,他们通过相互吸积而结合起来,形成全部熔融的月球,或者是先形成几个分离的小月球,在逐渐吸积形成一个部分熔融的大月球。 月亮成分 45亿年前,月球表面仍然是液体岩浆海洋。 科学家认为组成月球的矿物克里普矿物(KREEP) 展现了岩浆海洋留下的化学线索。 KREEP实际上是科学家称为“不兼容元素”的合成物--那些无法进入晶体结构的物质被留下,并浮到岩浆的表面。 对研究人员来说,KREEP是个方便的线索,来明了月壳的火山运动历史,并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。 月壳由多种主要元素组成,包括:铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝 及氢。 当受到宇宙射线轰击时,每种元素会发射特定的伽玛辐射。 有些元素,例如:铀、钍和钾,本身已具放射性,因此能自行发射伽玛射线。 但无论成因为何,每种元素发出的伽玛射线均不相同,每种均有独特的谱线特征,而且可用光谱仪测量。 直至现在,人类仍未对月球元素的丰度作出面性的测量。 现时太空船的测量只限于月面一部分。 天秤动 由于月球轨道为椭圆形,当月球处于近日点时,它的自转速度便追不上公转速度,因此我们可见月面东部达东经98度的地区,相反,当月处于远日点时,自转速度比公转速度快,因此我们可见月面西部达西经98度的地区。 这种现象称为经天秤动。

“神舟”号的资料

神舟六号载人飞船,是中国神舟号飞船系列之一。 “神舟六号”与“神舟五号”在外 形上没有差别,仍为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构,重量基本保持在8吨左右 ,用长征二号F型运载火箭进行发射。 它是中国第二艘搭载太空人的飞船,也是中国 第一艘执行“多人多天”任务的载人飞船。 宇航员 执行任务宇航员 费俊龙,指挥长 聂海胜,操作手 这是两位太空人第一次进行太空任务飞行。 聂海胜10月13日在太空庆祝他的41岁农历 生日。 后备宇航员 第一梯队:刘伯明、景海鹏 第二梯队:翟志刚、吴杰 各分系统负责人 航天员系统总指挥、总设计师:陈善广 飞船应用系统总指挥、总设计师:顾逸东 飞船系统总指挥:尚志,总设计师:张柏楠 火箭系统总指挥:刘宇,总设计师:刘竹生 发射场系统总指挥:张育林,总设计师:陆晋荣 测控通信系统总指挥:董德义,总设计师:于志坚 着陆场系统总指挥:隋起胜,总设计师:侯鹰 时间轴 以下时间使用协调世界时(UTC)。 10月11日 22:15—22:17 太空人进入飞船 22:53 神舟六号返回舱舱门关闭 10月12日 00:27 火箭发射塔操作支架完全打开 01:00:00 长征二号F型火箭点火 01:00:03.583 神舟六号发射 01:02:03(点火后第120秒) 火箭抛弃逃逸塔 01:02:19(点火后第136秒) 火箭助推器分离 01:02:42(点火后第159秒) 火箭一二级分离,一级火箭坠落 01:03:23(点火后第200秒) 整流罩在110公里高度脱离 01:09:43(点火后第583秒) 飞船与火箭在高度约200公里处分离成功 01:09:52 神舟六号进入预定轨道 07:56 神舟六号飞船实施变轨 10月13日 02:10 航天员进行在轨抗干扰试验 18:21 远望一号、远望二号和远望三号所处海域海况恶化 21:56 神舟六号飞船进行变轨后的首次轨道维持 10月15日 08:29—08:31 太空人与中华人民共和国主席胡锦涛对话。 10月16日 18:40 神舟六号围绕地球进入第76圈飞行,在青岛站测控区上空 18:44 神舟六号返回指令解锁 19:10 北京航天飞控中心调度员宣布,返回段跟踪进入30分钟准备 19:17 神舟六号正在南太平洋上空飞行 19:18 推进舱太阳帆板垂直归零 19:42 远望三号测量船捕获到神舟六号信号 19:43—19:48 远望三号测量船对神舟六号实施了姿态调整、轨道舱与返回航分离、 制动点火等一系列关键控制,神舟六号顺利进入预定返回轨道 19:43 远望三号向神舟六号发出指令,神舟六号第一次调姿开始 19:44 轨道舱与返回舱成功分离 19:45 推进舱发动机点火,开始回航 19:48:29 推进舱轨道控制发动机关机,飞出远望三号测量船测控段 19:52 返回舱飞过非洲大陆上空,向中国飞来 20:02 返回舱飞过南亚上空,航天员报告飞船工作正常,感觉良好 20:07 推进舱与返回舱成功分离 20:13 返回舱进入通讯黑障区 20:16 着陆场站测控设备发现飞船 20:19 返回舱主伞舱盖打开 20:20 脱减速伞,主伞打开,直升机目视到目标 20:23 返回舱防热大底成功抛掉 20:33 返回舱成功着陆 21:04 返回舱舱门被打开 21:39 两名太空人费俊龙和聂海胜离开返回舱 发射 神舟六号飞船于北京时间(UTC+8)2005年10月12日上午9:00在酒泉卫星发射中心发 射升空, 费俊龙和聂海胜两名中国航天员被送入太空,预计飞行时间为5天。 先在轨 道倾角42.4度、近地点高度200公里、远地点高度347公里的椭圆轨道上运行5圈,实 施变轨后,进入343公里的圆轨道,绕地球飞行一圈需要90分钟,飞行轨迹投射到地 面上呈不断向东推移的正弦曲线。 轨道特性与神舟五号相同。 在轨 10月12日17时29分,航天员费俊龙打开神舟六号返回舱与轨道舱之间的舱门,进入轨 道舱开展空间科学实验。 10月13日4时开始,航天员进行在轨干扰力试验,在舱内有意识加大动作幅度,以试 验人的扰动对飞船姿态的影响。 在进行了开关舱门、穿脱压力服、穿舱、抽取冷凝水 四大项“在轨干扰力”试验后,航天员的活动对飞船姿态的影响很小,飞船可保持正 常飞行,不需纠正飞船姿态。 10月14日清晨,神舟六号在第30圈进行变轨后的首次轨道维持,即根据轨道精测参数 进行微量调整,使飞船回到预定的正常轨道。 维持时,神六发动机共点火6.5秒,将 飞船抬高了800米。 10月15日16时29分,胡锦涛与航天员费俊龙、聂海胜通话。 18时05分,航天员向北京 航天飞控中心传送他们拍摄的飞船太阳能帆板的数字图像。 着陆 完成预定飞行任务后,飞船采用升力再入方式返回内蒙古四子王旗的主着陆场。 神舟 六号载人飞船返回地面需要经历4个阶段:制动飞行阶段、自由滑行阶段、再入大气 层阶段、着陆阶段。 在此次绕地飞行中,“神舟六号”的轨道舱与返回舱分离后,还 将继续在轨飞行六个月时间,进行一系列科学实验。 由于第一次的载人航天器神舟五号在太空只飞行了一天,主着陆场的天气变化可及时 准确预测,因此未曾启用副着陆场;神舟六号飞船将在太空飞行多天,气象难以准确 预测,因此酒泉卫星发射中心的副着陆场将启用作后备着陆地点。 为迎接飞船随时可 能返回,地面共设置了13个着陆点。 除内蒙古四子王旗和酒泉卫星发射中心主、副两 个着陆场外,国内外还有11个应急着陆场。 着陆场系统包括主、副着陆场分系统,陆 上应急搜救分系统,海上应急搜救分系统,通信分系统和航天员医监医保分系统这5 个分系统。 参与航天员搜救的装备包括:搜索救援直升机、搜索救护直升机、搜索摄录直升机、 指挥调度车、航天员医监医保车、工程运输车、航天员运输车、返回舱吊车和小型搜 索车。 为保证神六和两名太空人安全回家,设计了4把巨型降落伞。 返回舱在降落过程中, 至少要先后打开引导伞、减速伞、主伞共3把伞,如果有必要,还要打开第4把备份伞 。 太空船返回舱降落伞能否顺利打开,直接关系着回收的成败。 主伞不能一下子全部 打开,否则会被高速气流吹破,返回舱也会被摔烂。 太空船落地后也并非万事大吉, 如果巨大降落伞被风吹鼓,就可能拖着返回舱快速滚动。 为策安全,返回舱落地一刹 那间,舱上的切割器会自动切断伞绳吊带,让降落伞独自飘落,保证返回舱不被伞拖 走。 另外,根据神舟五号太空人杨利伟提出的意见,为使神舟六号着陆时对太空人的冲击 降至最小,舱内太空人的座椅还首次安装了“赋形减震座垫”——根据太空人形体不 同特征量体制造的吸能座垫,可在发生撞击瞬间迅速分散人体的应力,避免人体损伤 。 在2005年10月16日凌晨3时44分,太空船轨道舱与返回舱成功分离,并在3时45分,飞 船的发动机成功点火,开始回航。 在4时07分飞船推进舱与返回舱成功分离,返回舱 自行重返地球。 在着陆期间,在四子王旗主着陆场的夜空一直有一个光点,仿如流星划过夜空。 返回 舱在4时13分经过大气层时,产生高温,形成通讯黑障区,一度暂停与控制中心联络 ,长达3分钟。 在4时20分,返回舱打开主降落伞,在四子王旗主着陆场慢慢降落,在 4时33分返回舱成功降落,2名太空人费俊龙、聂海胜并向控制中心报平安,控制中心 工作人员鼓掌庆祝。 在约半小时后,搜救直升机首先发现返回舱,实际着陆地点较预 计相差仅1公里。 工作人员打开返回舱门后,医疗人员为2名太空人检查身体,并建议 2人可以自行出舱。 与神舟五号太空人杨利伟不同,费俊龙首先穿着太空衣,自行爬出返回舱,向现场工 作人员招手。 聂海胜亦爬出舱门,走下铁梯。 2人坐在椅子上,接受工作人员献花, 并感谢大家的关心及热爱,费俊龙表示,这次太空之旅非常顺利,他们在太空舱内的 工作及生活很好,现在身体状况不错。 2名太空人在太空逗留了115.5小时,是神舟五 号太空船飞行时间的5倍多,创造中国人在太空逗留最长的时间,圆满结束中国首次 “多人多天”特点的太空旅程。 费俊龙及聂海胜重返地面后,被直升机接走,跟着由 专机送返北京,暂时被隔离14天。 技术改进 飞船上新增加了40余台设备和6个软件,使飞船的设备达到600余台,软件82个,元器 件10万余件,做出了四个方面110项技术改进。 围绕两人多天任务的改进:食品柜得到真正使用,通过水箱和单独的软包装两种方式 准备了航天员用水。 扩大了冷凝水箱,把所有裸露管线都贴上了吸水材料,确保飞船 湿度控制在80%以下。 轨道舱功能使用方面的改进:放置了食品加热装置和餐具等。 轨道舱中挂有一个睡袋 ,供两名航天员轮流休息用。 轨道舱中还有一个专门的清洁用品柜,航天员可以用里 面的温巾等物品进行清洁。 大小便收集装置这次也是首次使用。 提高航天员安全性的改进:对航天员的坐椅缓冲器进行了重新设计,使返回前坐椅提 升后航天员可以看到舷窗外的情况。 研制成功了返回舱与轨道舱之间的舱门密闭快速 自动检测装置。 研制出一种专用抹布,这种布不产生纤维、静电、异味,专门用来清 洁舱门。 持续性改进:“黑匣子”不仅存储量比原来大了100倍,而且数据的写入和读出速度 也提高了10倍以上,体积却不到原来的一半 搭载 此次神舟六号飞船上搭载的物品主要是载人航天工程纪念品,如邮品、字画、旗帜和 其他纪念品等,还有用来进行科学试验的微生物菌种和农作物种子。 实验用途 一些鸡蛋、蚕卵和云南普洱茶将随“神六”升空,以研究其基因变异的可能性。 飞船上放置了盛有搏动的心肌细胞和贴壁伸展的成骨细胞的24个细胞培养盒,航天员 和地面工作人员同步对两份相同的活体细胞进行一系列的科学对比实验,研究空间环 境影响心脏和骨骼的细胞分子机理,并通过空间实时飞行验证放置在细胞培养液中、 地面筛选出药物的防护效果。 航天员分三个时段操作24个样品盒,操作时,航天员将 把细胞培养带放置在腿上,按不同时段,挤破分别装着激活剂与固定剂的两种胶囊, 激活或固定活体细胞,考察在飞船入轨前与入轨后不同重力条件下细胞样品的状态与 变化。 纪念用途 有10克特别的泥土,由9克大陆泥土和1克台湾泥土组成,寓意十全十美,寄望祖国和 平统一。 飞船数据 飞船名称: 神舟六号 发射: 北京时间2005年10月12日 09:00:00 起飞: 北京时间2005年10月12日 09:00:03.583 着陆: 北京时间2005年10月17日 04:33 飞行时间: 115小时32分钟 轨道: 76圈 高度: 343千米 飞行中如何逃生? 用于发射神舟六号的长征二号F型火箭,有三种模式保证航天员在发生意外时能够安全逃生。 这三种模式是:低空逃逸、高空逃逸和船箭应急分离。 低空逃逸是指起飞前30分钟到起飞后120秒即火箭抛逃逸塔前,包括在发射台上的逃逸。 低空逃逸是通过逃逸塔来实现的,故称“有塔逃逸”。 逃逸塔安置在火箭最顶端,长约8米,形状酷似一根巨大的避雷针。 当发射阶段火箭出现灾难性故障时,它可携带轨道舱和返回舱迅速飞离火箭,飞行至安全区域,然后抛掉逃逸塔和轨道舱,返回舱乘降落伞自行返回着陆。 此次火箭成功升空后的第一个关键动作就是抛掉逃逸塔,这是为了避免白白消耗运载火箭推力。 火箭抛逃逸塔(起飞后120秒)到整流罩分离前(起飞后200秒),可实施高空逃逸即“无塔逃逸”,由4个高空逃逸发动机和两个高空分离发动机为整流罩提供动力,从而带飞船离开箭体。 整流罩分离后到船箭分离前(起飞后约584秒)如发生故障,可实施船箭应急分离。 飞船成功逃逸后,将降落在内蒙古巴丹吉林沙漠到陕西榆林约800公里的范围内。 专家介绍,载人航天飞行中若出现致命故障,最大的可能是在火箭点火、起飞、上升和返回阶段。 返回阶段,航天史上最典型的救生成功的例子是美国阿波罗13号飞船起死回生。 1970年4月11日,美国阿波罗13号飞船从肯尼迪航天中心顺利升空56小时后,服务舱储氧箱发生爆炸,3名航天员面临葬身太空之灾。 但他们临危不惧,按地面科学家们精确计算的轨道和地面指挥员的命令,手动操纵飞船,使用登月舱的氧气和动力,于4月17日成功返回,创造了航天史上死里逃生的奇迹。 (新华社) 学会开门、关门 ———攸关航天员生死的大问题 据新华社电 航天员从返回舱进出轨道舱,是神六区别于神五的一个重要特点。 因此,打开和关好返回舱舱门就成了成功飞行、甚至保障航天员生命的关键。 神舟六号飞船舱门设计了多道“门槛”,以拒意外于“门”外。 第一道坎———防误开锁。 门会不会因振动被振开?航天员会不会把关好的舱门误打开?防误开锁解决了这些问题。 航天员须把拉手转到一个固定位置,门才能被打开。 第二道坎———多道密封措施。 太空中没有空气,如果舱门密封性能不好,导致舱内气体泄漏,压力变异,会危及航天员的生命安全。 因此,设计师在舱门上采取了多道密封圈措施,密封性百分百达到要求。 第三道坎———助力点。 处于失重状态下的航天员能使出的力气是很有限的,舱门稍微重一点,都可能影响其开关,于是设计人员在舱门附近为航天员设计了助力点。 第四道坎———快速检漏。 设计师研制了快速检漏设备,可以在关闭舱门10分钟左右的时间内,确认舱门是否关好。 第五道坎———舱门清洁布。 设计师们花了三个月时间研制成功一块“太空抹布”,以防舱门密封面上一个微小多余物———头发、皮屑、小纤维影响其密封性能。 举头望太阳 低头是故乡 长征火箭首装两只“千里眼” 据新华社电 用于发射神舟六号载人飞船的长征二号F型火箭搭载了图像实时测量系统,这是我国长征系列火箭首次装上的“千里眼”。 据载人航天工程运载火箭系统主任设计师张智介绍,图像实时测量系统主要用于分离辅助判断。 在以前的飞行中,火箭的关机、分离等动作都是靠相应的遥测参数来体现的。 而通过新增加的图像实时测量系统,地面可以看到火箭从起飞到船箭分离等动作的实时画面,更加准确地判断火箭状态。 图像实时测量系统由两个摄像头、图像压缩处理器、图像综合控制器等设备组成。 一个摄像头朝向火箭尾部,用于观测助推器分离和一二级分离;另一摄像头朝上,用于观测整流罩分离和船箭分离。 这样,在火箭上升过程中,我们既可向下看到越来越远的地球,也可向上看到太阳或星星,是真正的“现场直播”。 舱内航天服 我国自行研制的航天员舱内航天服。 航天服是航天员必备的个人防护救生装备。 由于搭乘神舟六号的两名航天员没有出舱活动的任务,因此他们只配备了舱内航天服及配套装置。 我国于20世纪90年代在北京建立了航天员培训中心,专门负责中国航天员的选拔和训练,在选训和飞行试验中实施医学监督和医务保障,研制航天服、太空食品和其他个人装备,以便为神舟号系列飞船的载人飞行提供航天员的人力支撑保证。 (新华社) 数字神舟 2:神舟六号载人飞船搭乘2名航天员进行多天飞行。 8:飞船总长8米多。 9:飞船轨道舱航天员有效空间约为9立方米,可以较为自如地转身,做各种操作。 13:飞船系统共有13个分系统组成,按照功能分别被命名为有效载荷、结构与机构、热控制、制导导航与控制、推进、电源、数据管理、测控与通信、环境控制与生命保障、乘员、回收与着陆、仪表照明、应急救生。 21摄氏度:飞船舱内温度始终保持在21摄氏度,上下偏差各为4摄氏度。 60分贝:航天医学研究表明,飞船飞行时绝对安静会对航天员心理产生影响,但也不能太高。 神舟飞船太空飞行时舱内仪器噪声约为60分贝,相当于站在没有汽车行驶的普通商业街上。 52台:飞船的三个舱上共有52台发动机,其中推进舱有28台发动机,返回舱有8台发动机,轨道舱有16台。 各舱发动机都是偶数,其中都有主机和备份机。 90分钟:飞船每绕地球一圈需要90分钟,圆形轨道时每圈飞行距离约为4.2万多公里,每天飞行距离约68万公里。 300公斤:飞船共有电缆线300余公斤,总长度约30公里。 343公里:飞船飞行时距地面的距离。 600台:全船共有设备600余台。 10万:飞船共有10余万个元器件,来自数千家工厂。 数字“神箭” 载人航天工程运载火箭系统总设计师刘竹生在接受新华社记者专访时,用通俗的语言对长征二号F型火箭的有关数字作了一番详解。 0.97、0.997:火箭的可靠性为0.97,安全性为0.997。 0.97的可靠性就是说100次发射里,只有3次火箭可能出现问题;0.997的安全性是指火箭出现1000次问题里,可能有3次会危及航天员的生命安全。 这是载人火箭的特性。 一般的商用火箭可靠性为0.91到0.93,没有安全性要求。 479吨:火箭起飞重量为479吨。 火箭加上飞船重量约44吨,其他的都是液体推进剂。 因此,火箭的90%都是液体。 8吨:飞船重量为8吨多,占船箭组合体起飞重量的六十二分之一。 要把一公斤的东西送入轨道,就得消耗62公斤的火箭。 3.35米:火箭芯级直径为3.35米。 用标准铁路进行运输的火箭最大直径只能达到3.35米。 7.5公里:火箭入轨点速度为每秒7.5公里,这个速度是音速的22倍,相当于1秒钟内从长安街东头跑到西头。 发射时为何掉碎片? 据新华社电 神舟六号飞船发射升空的壮观景象吸引着众多关注的目光。 然而,如果稍加留心,人们也许不难从电视画面或是摄影图像中发现,火箭在托举飞船飞离发射塔架腾空而起时,身上在不断地掉落一些碎片。 那么,飞船发射时为什么会掉落碎片呢? 据航天发射专家介绍,进入10月份以后,我国北方的大部分地区开始频频受到冷空气的影响,气温明显下降。 位于西北戈壁深处的酒泉卫星发射中心,早晚温差加大,夜间气温已达到零度以下。 “长征二号F”型运载火箭的测试发射理论温度是零下20摄氏度,但是,低温可能导致某些产品出现低温效应,如密封件失效、电缆插头接触不良、输送管路堵塞等故障,这些都有可能成为发射时的致命“杀手”。 为了尽可能减小低温对火箭发射造成的不利影响,往往会在火箭测试发射过程中采取一些保温措施,例如,吹热风、套防寒服、电灯泡照射及贴泡沫塑料等。 其中,在火箭箭体上贴泡沫塑料是最常用也最简便的一种办法。 火箭点火升空后,大气的剧烈摩擦会将这些泡沫塑料从箭体上剥离下来,这就成了人们看到的从火箭身上掉下的碎片。 神六两位航天员如何分工? 据新华社电 神舟五号只有杨利伟一位乘客,神舟六号为什么要上两位航天员?他们如何分工? 按照载人航天工程的规划,神舟飞船作为未来空间站的天地往返运输器,应该具有将多位航天员和少量货物送往空间站的功能。 因此,工程为神舟飞行设计的基本状态就是多位航天员、多天飞行,但考核要一步一步地进行,而这次的神舟六号飞行,就到了考核多人多天的时候了:作为工程第二阶段的第一次试验,这次飞行要证明多人是否能在空间进行多天的工作和生活。 飞船操作技术训练子系统的主管设计师胡银燕说,两位航天员一起上天执行任务,需要在操作上分工配合。 正常飞行状态下,航天员需要进行110多项手动操作,01号航天员费俊龙负责大部分指令的发送,与地面的通话,以及左侧手控面板和手柄的操作,02号航天员聂海胜负责右侧手控面板的操作。 此外,两位航天员的工作和休息也都有分工:一人在轨道舱内进行空间科学实验操作时,另一个必须在返回舱值班;一人休息时另一人则值班。 胡银燕说,两名航天员虽然分工不同,但对他们的技术要求是一样的。 神六会有防热瓦问题吗? 据新华社电 3个多月前,美国发现号航天飞机发生了防热瓦失效的险情,“防热瓦”一度成为国际航天界使用频率最高的一个词汇。 飞船系统热控制分系统主任设计师范含林指出,神舟六号载人飞船返回舱采用一次性烧蚀材料防热,而航天飞机上的防热瓦是重复使用,我们不会出现类似故障。 2003年2月1日,美国哥伦比亚号航天飞机返回地面时在空中解体,机上7名宇航员全部遇难。 5月14日,事故调查委员会称,哥伦比亚号起飞时遭到外力撞击,结果导致防热瓦出现裂缝,超高温气流乘虚而入,造成飞机解体。 2005年7月26日,发现号航天飞机几经推迟后终于发射升空,却不幸又在防热瓦上出了问题。 一块防热瓦被撞失效,全世界都为之担忧,好在发现及时,宇航员通过太空行走对其进行了修复。 范含林介绍,防热瓦是疏松、轻质呈脆性的陶瓷材料,耐高温、质量轻,高温下不发生物理和化学变化,故可重复使用。 然而它在连接和受力等方面却存在着天生的弱点。 整个航天飞机上的防热瓦达数万块,一块出现问题就可能导致机毁人亡。 航天飞机在重复使用过程中,防热瓦的气动外形必然会受到程度不同的损害,随着使用次数的增加,隐患就越大。 飞船防热层乃至整个飞船都是一次性使用,从这一点上说,飞船的功能虽然不及航天飞机,但可靠性却远远超出航天飞机。 神舟飞船以及俄罗斯的联盟系列飞船,返回舱返回时也会与大气产生磨擦,在表面产生数千摄氏度高温,这个过程要比航天飞机剧烈。 不过,飞船上使用的是成分和工艺都极为复杂的烧蚀材料,通过它的燃烧把热量带走。 烧蚀材料都留有较大的余量,不会出现烧光的情况。 据了解,这种材料,我国在生产工艺等方面已经大大超过了美国,在很多技术指标上也领先于俄罗斯。 河北“太空药材”今如何? 本报记者 刘丽普 神舟六号载人飞船顺利升空之际,“中国药都”安国再次成为人们关注的焦点,因为这里的中药材种子曾经搭乘神舟一号、三号和四号飞船遨游太空。 实验也证明,这些种子的试种已初步获得了成功。 12日上午,安国药都公园、安国市科葳种子有限公司的试验基地。 孙忠进经理告诉记者,这里栽培的板蓝根、荆芥等中药材不同于普通的中药材,都是“太空药材”,用搭载神舟飞船的药材种子繁殖、培育出来的。 “与普通药材相比,可以明显感觉到这些药材在枝叶和产量等方面都占优势。 ”除此之外,记者还发现,这里栽培的豆角、黄豆、樱桃西红柿等与常见的也有很大差别:豆角的大小竟可以与黄瓜相媲美,如果不是被提醒,还看不出来那就是豆角。 “樱桃西红柿的苗可以长到小树那么高,结出来的果实也特别多,口感与一般的也有所不同。 ”具体联系和努力实现安国药材种子搭载神舟飞船的李小月说。 回忆安国的药材种子搭载神舟飞船畅游太空一事,李小月说:“那时候,我还是安国市的副市长,正好一位战友在北京药用植物研究所主持中药栽培方面的工作,了解到如果提升中药的药品质量,主要通过组培和搭载来实现。 既然是市里的相关领导,提升‘药都’药品的质量也是自己的责任,便与战友说了‘搭载’的想法,后又结识了航天科技集团总公司航天育种试验基地的有关人员,没想到通过努力,还真实现了。 ” 李小月介绍说,从1999年神舟一号飞船发射升空,到2002年底神舟四号发射,安国先后三次、共有152克中药材种子和粮食、蔬菜种子遨游太空,其中绝大部分是中药材,蔬菜和粮食只占极小比例。 目前,太空药材板蓝根、荆芥等已经育出千万颗种子,收获板蓝根、藿香、草决明、荆芥籽种各数十公斤。 据专家介绍,目前,这些“太空药材”正处于试验、观察阶段,还不能明确何时能推向市场。 ■背景资料 中国载人航天大事记 1956年10月8日,我国第一个火箭导弹研制机构———国防部第五研究院成立,钱学森任院长。 1958年4月,开始兴建我国第一个运载火箭发射场。 1964年7月19日,我国第一枚内载小白鼠的生物火箭在安徽广德发射成功,我国的空间科学探测迈出了第一步。 1968年4月1日,我国航天医学工程研究所成立,开始选训航天员和进行载人航天医学工程研究。 1970年4月24日,随着第一颗人造地球卫星“东方红”1号在酒泉发射成功,我国成为世界上第5个发射卫星的国家。 1975年11月26日,首颗返回式卫星发射成功,3天后顺利返回,我国成为世界上第3个掌握卫星返回技术的国家。 1979年,远望1号航天测量船建成并投入使用,我国成为世界上第4个拥有远洋航天测量船的国家。 目前我国已形成先进的陆海基航天测控网,由北京航天飞行控制中心、西安卫星测控中心、陆地测控站、4艘远望号远洋航天测量船以及连接它们的通信网组成,技术达到了世界先进水平。 1985年,我国正式宣布将长征系列运载火箭投入国际商业发射市场。 1990年4月7日,长征三号运载火箭成功发射美国研制的“亚洲一号”卫星,截至目前已将27颗国外制造的卫星成功送入太空,我国在国际商业卫星发射服务市场中占有了一席之地。 1990年7月16日,长征2号捆绑式火箭首次在西昌发射成功,其低轨道运载能力达9.2吨,为发射载人航天器打下了基础。 1990年10月,载着两只小白鼠和其他生物的卫星升上太空,开始了我国首次携带高等动物的空间轨道飞行试验。 试验的圆满成功,为我国载人航天器生命保障系统的设计以及长期载人太空飞行获得了许多宝贵数据。 1992年,我国载人飞船正式列入国家计划进行研制,这项工程后来被定名为神舟号飞船载人航天工程。 1999年11月20日、2001年1月10日、2002年3月25日、2002年12月30日,我国先后4次成功发射神舟一号至四号无人飞船,载人飞行已为时不远。 2003年10月15日,我国成功发射第一艘载人飞船神舟五号。 21个小时23分钟的太空行程,标志着中国已成为世?

日本能去小行星采样,为何不能登陆月球?核心技术十七年无法攻克

近日,嫦娥五号上升器与轨返组合体完成了人类有史以来第一次月球轨道自动交会对接壮举,并在随后半小时内实现了月壤样品容器的在轨转移与封装。 巧合的是,就在嫦娥五号两器对接前两个多小时日本隼鸟二号小行星探测器返回舱也成功着陆于澳大利亚南部沙漠地区。

两个航天大事件发生在同一天是近年来少有的盛况,与以往不同隼鸟二号的成功返回并没有在我们这里掀起多大波澜,不过仍然有小部分群体坚守着过去的思想钢印。 比如这种论调:日本 科技 实力不是吹的,本次探测器飞行了52亿公里!准确找到并登陆小行星,比登月更难……

这种基于幻想与人为加工的论调曾长期大行其道,然而随着大众综合科学素养的提升,类似言论已经很难有多大市场。

且不论这个52亿公里数据的准确与否,要知道在宇宙空间中计算里程唯一的价值就是刺激观感, 真正有指标性意义的数据不是探测器飞行里程,而是距离 。

那么登陆小行星是否比登月更难呢?

日本小行星探测计划始于本世纪初2003年发射的隼鸟号,该探测器目的地是距离地球约0.7亿公里的丝川小行星,旨在采集小行星样本返回地球。

隼鸟号发射入轨不到4个月就出现离子推进系统故障,在接近丝川小行星时又出现姿控发动机故障,在尝试触碰小行星的过程中又出现燃料泄漏问题,在返回地球过程中由于前述问题的存在也是几经曲折,好在地面测控团队给力返回舱最终成功着陆于澳大利亚预设着陆区。

令人遗憾的是打开返回舱后科学家仅用显微镜观测到一些物质微粒,因为样本量过少,已经不能用克来计算,而只能用更小的重量单位“毫克”。 不过, 隼鸟号遭遇的一系列挫折也为隼鸟二号的成功奠定了基础 。

隼鸟二号基本继承了隼鸟号平台,等于是后者的强化版,具体而言就是哪里不足补哪里:

隼鸟号在轨期间曾多次遭遇通信中断问题,为此隼鸟二号采用双天线配置,一部是X频段一部是ka频段,冗余备份能力更强,同时也能让收发数据更高效。

吸取隼鸟号多次失联教训,隼鸟二号的恒星敏感器也由一台增加至两台,进一步增强空间位置信息感知能力。

用于定点着陆服务水平位置测量的标记球数量也由3个增加至5个。

隼鸟二号的采样探测目标是距离地球约3.4亿公里的龙宫小行星,一看到这个数据有些人可能会不太淡定,不用急着惊讶,要知道我国天问一号即将登陆的火星,那里距离地球最远也有4亿公里。

隼鸟二号动力系统采用增强推力的4台离子推力器,以及12台使用化学燃料的姿控发动机,具有较强的冗余配置,一台离子推力器失效或者个别姿控发动机失效也能保证任务的持续推进。

日本小行星探测的一个特色就是旨在采集小行星深部样本,为此隼鸟二号携带了一枚金属弹丸,这是一种利用爆轰效应加速弹丸撞击小行星的装置。

隼鸟二号总计实施了两次采集任务,第一次是采集小行星表面物质,第二次则瞄准金属弹丸撞击坑采集深部物质。

用于样本采集的是一种“杆-触”式采集器,当它接触小行星表面时会发射一枚钽质弹丸,进而搅动小行星表面物质,这些物质会进入采样杆顶部的采集容器中。 整个采样过程只持续一秒左右时间,类似于蜻蜓点水,采样杆接触小行星表面,紧接着姿控发动机就会点火将隼鸟二号推离龙宫小行星。

话说小行星表面崎岖不平,隼鸟二号是如何控制下降弹道的呢?首先它会用光学设备成像,再将图像信息回传地球,尔后地面团队遴选出着陆点,再之后隼鸟二号朝着陆点发射标记球,待标记球抵达小行星表面后,隼鸟二号基于标记球信号实施着陆行动。

隼鸟二号任务前后历时6年时间,返回舱也成功抵御第二宇宙速度再入地球大气产生的3000摄氏度高温烧蚀,并完成回收。 整体来看要比隼鸟号成功得多,当然最终获取了多少样本还得看最后的开舱结果。

在了解隼鸟二号任务的基础上,我们再来看看小行星探测与登月任务相比究竟谁更难?更直白点说, 隼鸟二号对比嫦娥五号谁的难度更大?要分析这个问题,首先要回答日本为什么中止了月球探测。

日本其实早在1991年就成功部署了一颗名为飞天号的月球环绕探测器,成为全球第三个具备环月探测能力的国家,后来又先于嫦娥一号发射月亮女神环月卫星。 当时日本非常豪迈地宣布这是继阿波罗登月之后最大规模的月球探测计划,然而话音还没落太久局面就发生了逆转。

令人诧异的是,自月亮女神之后日本就再没有实施过任何一次月球探测任务,这是为什么呢?

日本又何尝不想像我们嫦娥探月工程那样一次又一次地成功登月,他们也有旨在实施登月行动的“月球-A计划”, 期望1995年就能发射月球登陆器,结果到了2007年登月器在历时十七年研制后仍然没有成功 。

原因是 诸多技术难关无法攻克,逼得日本宇宙航空研究开发机构自己提出报告要求计划终止 ,最终日本文部科学省宇宙开发委员会同意了这个报告。

月球软着陆任务存在多个技术难点,首先是动力难关,比如隼鸟二号的动力系统可以触碰引力微弱的小行星,但无论如何也登陆不了月球。

登陆月球需要具有大范围推力调节能力的变推力发动机 ,助力嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号连续三次100%成功登月的是我国航天 科技 六院自主研制的7500N变推力发动机,其推力变比为6.87比1,能在1200N至7500N之间进行推力调节,研制期间累计进行517次点火试车,累计试车时间秒,前后历时十年锻造成功,仅此一项就是日本难以逾越的难关。

隼鸟二号与嫦娥五号相比本就不是一个量级,前者发射质量仅有0.6吨,后者则是8.25吨,悬殊相差13倍有余,诚然二者探测目标不同,而单纯就技术复杂度而言同样悬殊。

隼鸟二号具备的能力嫦娥五号大部分都具备,隼鸟二号不具备的能力嫦娥五号照样具备。 例如,隼鸟二号返回舱再入地球时需要抵御三千摄氏度高温烧蚀,嫦娥五号返回舱再入返回地球时也要承受相同量级的热流烧蚀。

再入返回弹道隼鸟二号是中规中矩的弹道式再入返回,防热烧蚀材料重量比例明显更大,如此一来就导致减速伞需要承受更高的过载,为此他们不得不加入一个抛掉返回舱外壳的流程设计,进而降低减速伞的过载压力。

反观嫦娥五号则应用了居于世界领先水平的“ 高速半弹道跳跃式再入返回弹道 ”,返回舱第一次再入大气承受一段3000摄氏度高温烧蚀,当抵达60公里左右高度时利用弓形激波原理再度反弹回宇宙空间,尔后二次再入,此时返回舱经历的热流烧蚀环境要弱的多,与神舟飞船无异。

如此设计的好处是可以尽可能降低防热材料使用比例,增大返回舱内部空间,用于采样返回时可以多装货,嫦娥五号一次任务的月壤采集量就是苏联三次采样总量的6倍有余,此技术用于载人月球任务时可以容纳更多的航天员,同时更大的内部空间可以改善航天员在轨生活保障水平。

再入过程中嫦娥五号还应用了 全球独创的基于自适应预测制导技术的导航装置 ,极大程度提升了落点命中精度。 例如,应用同款技术的我国新一代载人飞船试验船返回舱就实现了10.8环的高精度落点成绩。

嫦娥五号执行登月任务时的自主控制难度更高,整个动力下降航程有数百公里,应用了惯性导航测量单元、激光测距测速敏感器、微波测距测速敏感器、光学成像避障敏感器、激光三维成像敏感器等一系列居于世界领先水平的测量敏感器, 全程自主无任何地面干预,自主选择着陆区,自主确定着陆点。

与之相比隼鸟二号的技术复杂度显然更低,它需要将成像信息回传地球,并由地面人员确定着陆点。

隼鸟二号虽然有多次分离操作但并不触及最高难度的深空轨道自动交会对接技术,而目前放眼全球只有嫦娥五号具备这一能力。

嫦娥五号应用的百公里级自主交会微波雷达,不仅能发挥导引作用,而且具备两器双向通信功能,可以在深空对接任务中全程使用直至两器接近至最后末端距离。 在交会对接的末段还有导引精度更高的新一代激光交会对接雷达,多项世界领先技术的应用,是保障嫦娥五号顺利完成人类首次深空轨道自动交会对接任务的基石。

基于深空轨道自动交会对接装置的 在轨样品转移封装技术更是我国独家拥有 ,这两项技术可以直接移植到下一次火星采样返回任务,而这又将是一个史诗级的人类首次。

仅次于深空轨道自动交会对接的 月面上升同样是世界级工程难题 ,嫦娥五号也一并掌握,这是一种脱离地外星球引力的发射技术,而小行星微弱的引力环境无法与之相提并论。

地外星球火箭发射要克服陌生空间环境、测控条件差、发射场保障条件差等一系列难题,要求发射载具有高度的自主信息获取与控制能力, 历史 上曾经具备这一能力的国家有两个,而现在放眼全球却只有我们一家。

发展航天测控先行,没有强大的测控能力犹如海上舰队没有补给舰是走不远的,尤其是深空航天任务由于距离遥远加上地球自转因素需要全球布站才能实现,日本限于狭长的国土本身就是先天劣势,隼鸟二号任务除本土两座测控站外,协调了NASA、欧空局在内的多个站点。

反观 我国依托嫦娥探月工程的实施已经建成布局全球的深空测控网 ,喀什、佳木斯、萨帕拉构成了覆盖全球90%测控弧段的深空测控网,与此同时我们又在非洲、中亚等地部署有相关测控站点,共同构成了更为绵密的测控网络。

目前我国深空测控网已经具备触达太阳系边际空间的测控能力,例如佳木斯站66米口径天线,就曾先后于2015年、2016年、2017年多次截获飞掠冥王星的新地平线号以及坠入土星的卡西尼号回传信号,放眼全球独立拥有这一能力的玩家除了大洋彼岸就是我们,而这同样是日本难以企及的高度。

最后再提一下隼鸟二号看似很高大上的离子推进系统,其单台最大推力仅29.66毫牛,而我国实践-20号卫星应用的LIPS-300离子推力器单台推力则是它将近7倍。

嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥五号T1、嫦娥四号五次任务全部成功,为什么我们可以五战五捷?发展航天归根结底要有 强大的工程能力。

嫦娥探月工程的选择是“ 向技术高地发起正面攻坚 ”,而不是东一榔头西一棒子,这才有了环月飞行、地月直接转移、月面软着陆、月球背面复杂地形软着陆、高速半弹道跳跃式再入返回、月面上升、月球轨道自动交会对接与样品转移等一系列工程技术的突破。

与嫦娥探月工程齐名的载人航天工程同样如此,基于系列神舟飞船与天宫系列空间实验室、天舟货运飞船任务的完胜战绩,我们掌握了载人航天、多人多天、空间手动与自动交会对接、载人中期驻留、燃料在轨补加等一系列工程技术,具备建造大型空间站的技术实力与装备条件,这又是一个日本航天难以企及的战略项目。

你若盛开,蝴蝶自来,目前已经有越来越多的航天实体登门寻求合作机会。 有了工程实力就等于手中有了生力军,意味着我们想做什么任务就可以具备什么样的能力。

多年前在NASA测控网支持下印度曼加里安号火星卫星的发射让不少人心里不如意,然而当我们具备全套工程技术之后是什么样的局面?

天问一号作为人类有史以来向火星发射入轨的最大吨位探测器,一次发射就能实现对火星的“绕、落、巡”探测, 不仅在工程能力与技术性能上形成对曼加里安号的双重碾压,更是一步跨过NASA半世纪探火历程,这是何等的发展加速度?

下一次火星任务的实施我们将立力争实现人类首次火星采样返回,某些航天项目的一时空白,不代表我们没有能力去做,而是要抓住主要矛盾不断向纵深突破。

以天问一号火星探测器为开端,我国已经启动深空探测重大专项,航天局探月与航天工程中心副主任刘彤杰披露,到2024年左右我们将发射小行星探测器。

这将是一次为期十年的太空流浪之旅,该探测器首先对编号为2016HO3的小行星进行环绕与着陆采样探测,尔后返回地球分离携带小行星样品容器的返回舱,之后探测器主体将先后借力地球、火星进行引力加速,飞向位于火星与木星之间的小行星带,并在那里对主带彗星133P进行环绕探测。

2016HO3将是人类探测器造访的最小质量小行星,在小行星探测任务中质量越小难度越大,实施着陆采样的难度就更大,主带彗星的环绕探测同样是人类首次。

目前小行星探测器已经对外发布搭载机遇公告,在完成主体任务的同时留有0.2吨的余量用于合作搭载,仅合作机遇搭载的重量就接近隼鸟二号整个探测器的三分之一,那么这个探测器的整体规模将有多大是可以想象的。

与此同时我们仍将在月球探测与开发领域持续向纵深突破, 在发射小行星探测器的同一时期还有针对月球南极地区进行陆空联合探测的嫦娥七号探测器 ,这又将是人类月球探测的新里程碑。

我们只用思考一个问题,放眼全球同步大规模实施载人航天、月球探测、火星探测等一系列重大航天工程的国家有几个?

看看这张十五年前的旧报纸截图,会认识的更透彻:

截图右侧里的那些玩家,曾经哪一个不是信心满满,哪一个不是雄心勃勃,最终他们在面对难题难关时有的选择逃避,有的半途而废,有的受限于各种力量的掣肘而不得不走走又停停,唯一向探月难题难关发起正面攻坚且持续至今的只有中国航天。

一次又一次的生动实践告诉我们这才是不忘初心,这才是可持续发展!

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