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嫦娥七号今年不发射了?登月时不会燃烧,返回地球为何经受3000℃灼烧

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在8月23日,嫦娥七号任务宣布不能在今年预定窗口实施,今年不发射了。


虽然嫦娥七号探测器今年不发射了,但是在之前的登月任务中,我们会看到探测器、飞船在登陆月球的过程中都不会出现剧烈燃烧的情况,但是当这些飞船、探测器从月球返回地球时,却要经受接近3000℃高温的灼烧。这是为什么呢?

重返地球为什么剧烈燃烧

之前的阿波罗登月飞船、嫦娥五号、嫦娥六号探测器从月球返回地球的过程中,都经受接近3000℃高温的灼烧,飞船返回舱、探测器返回器就像被熊熊大火包围着,就像一个熊熊火球那样。


在返回地球的过程中由于飞船需要经受这么高温的灼烧,所以这是非常惊险的过程,如果飞船返回舱、探测器返回器外部受损或者材料、设计不达标的话,飞船返回舱、探测器返回器可能就会直接在大气层中剧烈燃烧化为灰烬了。

除了从月球轨道返回地球的航天器外,从近地轨道返回地球的飞船、探测器、卫星、火箭也会面临这样的灼烧过程,只不过从近地轨道返回地球的航天器外部温度没有那么高,不过也会超过1000℃。为什么这些航天器从太空返回地球时都会经受超高温的灼烧,从月球轨道返回地球的航天器的温度更高呢?


这里有一个误区,那就是航天器重返地球的过程中出现的高温灼烧,根本原因其实不是“和空气摩擦”,本质上是急剧压缩前方的空气导致温度急剧上升。

从近地轨道返回地球的航天器速度接近地球第一宇宙速度7.9公里每秒,从月球轨道返回地球的航天器速度更快,接近地球第二宇宙速度11.2公里每秒。

当这些航天器以这么快的速度重返地球时,进入大气层后,飞船、探测器前方的空气根本就来不及散开,就会被瞬间强力挤压、压缩。


众所周知,当空气被剧烈压缩的情况下,温度就会上升,就像我们在用打气筒打气的时候,打气筒也会发热,航天器重返地球时出现的高温,形成的原理也是类似的。

当然,航天器从太空返回地球时压缩前方的空气是非常剧烈的,毕竟这些航天器的飞行速度实在是太快了,近地轨道的航天器速度接近7.9公里每秒,从月球轨道返回地球的航天器速度更是接近11.2公里每秒,一秒钟就起码飞行7.9公里,所以空气被剧烈压缩的情况下,温度就会飙升到1000多℃甚至接近3000℃。


这是航天器从太空返回地球时经受超高温灼烧的原因。这是没法避免的事情,因为地球有大气层,而这些航天器的速度又那么快,航天器的重力势能、动能都需要转化为热能才能实现安全着陆。


登陆月球时为什么不会燃烧

前文我们已经相信说明了航天器重返地球时出现超过1000℃甚至接近3000℃高温灼烧的根本原因,那就是航天器重返地球时速度太快了,剧烈压缩前方的空气,空气就会急剧升温。


在登陆月球的过程中,不会出现剧烈燃烧的情况,温度也不会出现上升,原因就在于月球并没有大气层。

探测器、飞船从地球出发飞往月球的过程中,和地球的距离越来越远,空气密度越来越低,抵达月球附近时,几乎就没有空气了,接近真空的状态。当探测器、飞船进行登月时就不会遇到空气,就不会剧烈压缩空气了,自然就不会出现升温的情况了。


也是由于月球没有大气层,所以飞船、探测器在登陆月球的过程中就没法使用空气阻力进行减速了,比如说不会出现剧烈燃烧,也不能使用降落伞进行伞降减速,整个登月的过程,全程都需要使用探测器、飞船自带的发动机进行反推减速,把速度慢慢降下来。

在下降到一定的高度后,比如说下降到大约100米左右的高度时,探测器、飞船的速度就会下降到0米每秒了,这时候飞船、探测器会短暂悬停,对下面的着陆点进行扫描,确保安全后就会继续下降进行软着陆。


如果在这个悬停的过程中发现下方的着陆点地势不是很平坦,不利于飞船、探测器的安全着陆,那探测器、飞船就会进行调整,选择旁边地势相对平坦的地方进行软着陆。

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