地球到月球才38萬公里,為啥飛船不飛直線,反倒繞著圈像趕錯(cuò)集
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不少人疑惑這是繞遠(yuǎn)路,其實(shí)里面藏著航天最核心的門道,不是不想直,是直不了
地球自轉(zhuǎn)每秒465米,月球繞地球每小時(shí)3683公里,倆都是高速“移動(dòng)靶”,要是對著月球當(dāng)前位置直飛,等飛船到了,月球早跑出去十萬八千里,跟操場追人盯著起點(diǎn)沖一樣,準(zhǔn)撲空
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航天工程師得算準(zhǔn)月球未來的位置,設(shè)計(jì)“攔截軌道”,提前把飛船送到月球要經(jīng)過的點(diǎn),等月球“撞上來”,這不是笨,是跟天體運(yùn)動(dòng)“打提前量”
飛船出了大氣層就不用火箭一直推了,靠慣性滑,地球引力拉著,月球引力拽著,得用“霍曼轉(zhuǎn)移軌道”,先繞地球轉(zhuǎn)幾圈加速,再切進(jìn)地月轉(zhuǎn)移軌道,像蕩秋千似的借力,這是最省燃料的路,多帶一公斤燃料,發(fā)射成本要漲幾十萬
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2020年嫦娥五號(hào)發(fā)射,先繞地球3圈調(diào)速度,奔月用了4天多,接近月球時(shí)還得點(diǎn)火減速“剎車”,不然要么飛過去要么被地球拉回來,全程要做3次軌道修正,差0,1米每秒都不行
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嫦娥二號(hào)完成任務(wù)后還去探了小行星圖塔蒂斯,靠的就是引力輔助,用地球和月球的引力當(dāng)“拐棍”,調(diào)整軌道,要是當(dāng)初走直線,根本沒余力做延伸任務(wù)
土星五號(hào)夠牛了吧,近地運(yùn)力140噸,也沒直飛月球,先入地球軌道確認(rèn)沒問題再轉(zhuǎn),要是直飛,半道出故障連回頭路都沒有,航天講究穩(wěn),不是飆速度
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太空飛行本質(zhì)是“借力游戲”,得順著引力場的“風(fēng)”走,直線飛行看似短,卻要對抗地球和月球的引力,耗更多燃料,而且沒調(diào)整空間,一旦偏差,根本沒法改,曲線軌道是用引力當(dāng)“導(dǎo)航”,既省燃料又留容錯(cuò)空間
以后載人登月還是得用類似策略,要解決的問題不少:比如怎么更精準(zhǔn)算軌道,怎么用更少燃料做更多修正,還有怎么應(yīng)對太陽風(fēng)、輻射這些干擾,但核心沒變,尊重物理規(guī)律,比“走直線”聰明
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有網(wǎng)友說“地球月球都在動(dòng),直飛肯定追不上”,還有人問“為啥星球都在轉(zhuǎn)不撞,”,也有人調(diào)侃“要是每秒30萬公里,眨眼就到”,其實(shí)這些疑問恰恰說明,航天不是“踩油門”那么簡單,得跟天體“打配合”
說到底,飛船繞路不是笨,是算準(zhǔn)了天體的脾氣,用引力當(dāng)借力點(diǎn),用軌道當(dāng)攔截線,用最少的燃料做最穩(wěn)的事,可有人要問了,就沒有更快的辦法嗎
要我說,這事兒跟咱們過日子一樣,想省力氣就得順著規(guī)律來,你看咱買菜還得挑順路的店,航天也是這理兒,不是越快越好,是越穩(wěn)越省越好,那些說“直飛快”的,沒算過燃料賬、安全賬,真要是直飛,要么撞不到月球,要么撞上去變成“流星”,哪有現(xiàn)在嫦娥探月、阿波羅登月的成功
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