5月3日,嫦娥六号探测器成功升空,拉开了向月球的壮丽征程。仅5天后,它就与月球相遇,通过巧妙的制动减速被月球引力所捕获,成为环绕月球的太空飞行器。

如今已经过去了近半个月,你肯定想知道,嫦娥六号何时会踏上月球?何时才返回地球呢?

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嫦娥六号探测器由轨道器、着陆器、月面上升器和返回器四部分组成,总重达8.2吨左右。

根据计划,该探测器将在此次任务中登陆月球背面的南极地区,即艾特肯盆地,采集约2公斤的样本,最终携带这些样本返回地球。

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从升空到返回地球的整个过程相当复杂,预计需要约53天的时间。

这次任务之所以耗时如此之久,是因为与以往的月球探测任务相比,嫦娥六号的任务更为复杂。

其着陆点位于月球背面,这是前所未有的挑战。

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在飞行过程中,嫦娥六号探测器大约花了5天时间从发射到进入月球轨道,与嫦娥五号的进程相似。

抵达月球后,探测器进行了制动减速,进入12小时周期的大椭圆环月轨道。

在环绕月球期间,嫦娥六号还成功释放了巴基斯坦立方星,该卫星成功拍摄了月球的照片。

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5月10日,中巴双方举行了嫦娥六号任务巴基斯坦立方星数据交接仪式,标志着巴基斯坦首次参与月球任务的成功。

嫦娥六号在环绕月球飞行过程中,除了释放卫星外,还需要进行两次变轨,以降低飞行高度,最终进入约200公里高度的圆形环月轨道。

这一过程约耗时24天。

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进入200公里的圆形环月轨道后,探测器开始为登月做准备。

计划中,嫦娥六号将在6月1日左右分离为“着上组合体”(着陆器+上升器)和“轨返组合体”(轨道飞行器+返回器)。

着上组合体将继续降低轨道高度,进入15公里至200公里的着陆轨道,准备登月。

预计在6月2日左右,着上组合体将在鹊桥二号中继星的通信下着陆月球表面,完成软着陆任务。

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在月球表面工作两天后,上升器将使用自身发动机从月球表面起飞,进入环月轨道。随后,上升器将与轨返组合体对接,并将月球样本转移到返回器内。

当返回地球的窗口出现时,“轨返组合体”将带着珍贵的月球样本踏上归途。

在距离地球表面约5000公里的宇宙深处,返回器将与轨道器分离,带着人类的期望和月球的秘密再入地球大气层。

预计在6月25日左右,嫦娥六号将返回地球,最终在内蒙古四子王旗着陆场降落。

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航天器的返回都要面临很多挑战,嫦娥六号也不例外,从嫦娥五号的返回我们就能知道。

嫦娥五号探测器在准备重返地球大气层之际,其飞行速度已接近第二宇宙速度,即每秒大约11.2公里。

这一速度远超在近地轨道上运行的神舟载人飞船、空间站、卫星和其他探测器。

因此,当嫦娥五号探测器返回器以这样的速度再入大气层时,它所面临的气动加热效应将异常强烈,外部温度将急剧攀升,预计接近惊人的3000℃。

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为了应对这一挑战,嫦娥五号探测器采取独特的“半弹道跳跃式再入返回”技术,俗称“打水漂”。

这种技术允许探测器返回器两次进入地球大气层,从而有效减缓其速度。

具体而言,在距离地球表面约120公里的高空,嫦娥五号探测器返回器首次以接近11.2公里每秒的速度进入大气层。随后,它借助大气层的升力,巧妙地再次弹回太空。当达到一定高度后,返回器再次下降,第二次进入大气层。

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经过这样的两次“跳跃”,探测器返回器的速度显著降低,从接近第二宇宙速度降到了地球的第一宇宙速度,即每秒约7.9公里,这与神舟载人飞船返回地球时的速度相近。

此时,返回器的返航过程便与神舟载人飞船类似,进入大气层后经历剧烈的燃烧,随后在距离地面约10公里处打开降落伞,最终平稳地降落到地面。

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此外,载人航天器的返回,更是困难重重。到目前为止,已有22名宇航员在太空任务中丧生,其中17人来自美国,可见载人航天的挑战之艰巨。

比如在载人航天器返航过程中,飞船穿越大气层产生的高温区域称为“黑障”,形成电离层,阻碍通信和观测。

我国科研人员通过地面设备跟踪飞船,并改进材料和结构以提高抗热能力和稳定性,保障飞船安全。

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此外,航天员在失重状态下需要面对血液循环、呼吸和消化等系统的影响,而返航时加速会加大重力负荷,需要专业训练来保持身体稳定。

针对这些挑战,科研人员设计了航天员能量餐,具备易吸收、能量充沛、营养丰富等特点,以应对长时间禁食和各种环境下的需求。同时,利用北斗导航系统实时定位飞船,支持快速搜救。

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在此多说一句,航天员能量餐目前已经在进行技术的市场化推广,大家都可以吃到航天员吃的产品。

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对于嫦娥六号的胜利返回,大家期待吗?