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世界热讯:嫦娥:嫦娥技术落后美国40年。那些落后的国家听到后不同意

2022-07-27 06:42:31 来源:刀哥百科

嫦娥五号成功登月返回标志着我国探月工程三步走的计划圆满完成,也为我们带回了1731克珍贵月壤


(资料图片)

20世纪70年代时,“嫦娥之父”欧阳自远先生通过美国赠送的1g月壤样品,开启了国人登月之旅的探索之路,现在我们有了数以倍计的月壤,连美国都频频抛来橄榄枝,希望可以与中国进行合作,共享月壤研究成果

在举国欢庆之下总有一些不怀好意的人开始翻旧账,指出即使中国的嫦娥工程获得了成功,其技术仍旧比美国落后四十年,这种刻意捧高踩低的言论遭到了反对。针对这种小人,我们更需要拿出技术上的数据和成就,来证明中国的航天工程虽然起步晚了四十年,但是这些年一直都在飞速地追赶,中国航天人的努力不该在这种谣言之中被抹黑

阿波罗号登月

提及登月,就绕不开美国的“阿波罗载人登月计划”,在当时太空军备竞赛的背景之下,美国的卫星发射时间和送宇航员进入太空的时间都要比苏联迟,因此美国政府急切地想要证明自己,在诸多政治因素的推动之下,“阿波罗计划”诞生了。美国政府用了八年的时间,耗资250亿美元,终于在1969年7月21日将宇航员送上了月球

这也是NASA这些年以来最喜欢吹嘘的事情,毕竟直到现在,只有美国完成了载人登月的计划。而送阿波罗号飞船进入太空的是有巨无霸之称的“土星五号”,这一超大型火箭至今仍旧位列重载火箭的排名之上。

阿波罗号飞船一共由四个部分组成,分别是指令舱、服务舱、登月舱上升段、登月舱下半段,整个飞船的重量高达40多吨。返回时登月舱被遗弃在了登月轨道里面,登月舱的下降段还有充当临时发射台的作用。

可以说,处在当时的政治背景下,阿波罗计划的成功给美国带来了巨大的社会红利,在1958年到1973年之间,美国一共进行了30次探月活动。阿波罗计划后来又发射了六次,其中五次获得成功,美国总计将12位宇航员送上了月球

阿波罗工程的后续影响也非常值得关注,一共带动了3000多项产品,其中许多转化成了民用,目前美国太空产业化的发展已经带来了2万亿美元的收入,由此可见,虽然航天科技发展前期耗费的资金较多,但是后期的利润也很大

嫦娥系列工程

美国的阿波罗计划得名于太阳神,而中国的探月计划得名于一位女神仙。中国的传说当中,嫦娥仙子的广寒宫就修建在月球之上,因此我国的登月工程取名“嫦娥”。我国的探月计划严格按照“绕、落、回”三步进行实施

在2007年时我国的的嫦娥一号卫星成功进行了绕月探测。有了嫦娥一号的完美开头,嫦娥二号紧接着在2010年10月完成了绕月先导探测、日地拉格朗人L3点等多个目标。

到了嫦娥三号时,这位仙子带上了它的宠物“玉兔”,在嫦娥三号成功于月球虹湾地区着陆时,玉兔号月球车也开始在月球表面行走。嫦娥三号实现了我国探测器的软着陆和巡查,三步走的“落”此时圆满完成

嫦娥三号着陆是我国第一次实行地外天体软着陆,首创了自主避障技术,而我国也是世界上首个利用机器自主避障进行软着陆的国家。

2019年的第四次发射,1月3日时嫦娥四号探测器在月球的背面成功完成软着陆,着陆地点为冯·卡门撞击坑,这也是世界首次,中国向全世界展示了月球背面的环境。在探测器无法直接与地球进行通信的条件下,我们还为它搭建了“鹊桥”将中继星提前放进了拉格朗日晕轨道

最后就是成功返航回家的嫦娥工程最关键的一步,我国第一次实现了无人采样返回任务,并且将1731g样品全部带回了地球。由于采样和返回过程的复杂性,航天工程师对嫦娥五号进行了改造升级,它也成为了至今为止我国研制的所有航天器当中最复杂的存在,组成部分高达18种以上。

由于需要在采集样本再将样本安全送回,嫦娥五号的轨道器、着陆器、上升器、返回器等装置要经过多次分离,总共有五个分离面,而且每一个分离面只能用一次,如果出现问题,那么任务就会失败。

再者就是对接,探测器在月球之上采集的样本需要先转移到上升器里,然后在对接完成之后,上升器连接轨道器,再利通轨道器把样本转移进返回器,发回地球。来回转移交换的次数至少3次,要精准地把握时间和每一个环节。

最终嫦娥五号以打水漂的方式返回了地球,返回器先以高速进入大气层,然后在弹回太空中,有效减速之后再进入大气返回地面,这种半弹道跳跃式返回方案是我国新创的技术

嫦娥黑科技

嫦娥系列工程自从立项到现在,发展了也有20年左右了,从最初的嫦娥一号到最后的嫦娥五号,中国都是独立完成的。并且这之中有我们自己的一些奇思妙想,可以说嫦娥工程的顺利实施,吹响了中国航天自主创新的号角,那么我们就来看看嫦娥系列中有哪些黑科技,又获得了怎样的成就吧!

嫦娥一号是我国的探月初次尝试,创新了卫星自动控温技术,实现了在轨温度精准控制。嫦娥二号有了迅猛的进步,首先就是建立了具有独有的月球重力场模型

嫦娥五号通过高精度测定轨反演的方式,建立了我国100节月球重力场模型,优于国际精度最高的日本模型。

并且在充分考虑月球反照率底下的特点之后,采用了延时积分成像技术,这也是全球首次,依靠这一方法我们获得了7m分辨率全月球的立体影像

嫦娥三号肩负着首次软着陆的使命,因此在技术上有了更多的革新。这之中最有名的就是自主避障软着陆控制技术。大家可能不知道美苏探月时期,月球探测器都不具备自动观测障碍和避障的功能,所以经常在着陆时撞到障碍物,导致最终着陆失败

而美国的阿波罗号飞船,因为载人航天的因素,使得可以人为观察操纵进行着陆,宇航员作为重要的外力因素,是必不可少的。

那么如果在无人操纵的情况下,机器要如何实现着陆呢?有的采用气囊着陆方式,或者像是美国的火星探测器好奇号,利用创新的“空中吊车”方式来将探测器轻轻放下,这一地点事先已经经过精细的考察和观测。但是以上的这些探测器虽然都降落成功了,可都不具备自主避障功能。

为了可以顺利实现自主避障和软着陆,嫦娥三号新配备了光学成像敏感器、激光测距敏感器、微波测速敏感器、水平机动推力器等多个装置。为了可以顺利地避障着陆,将复杂的过程分为了四部分,分别是接近段、悬停段、避障段和下降段,每一个部分对于避障的精度要求都不同。

最终着陆位置在星下点4.8米左右的地方,以该点为中心20 m×20 m 区域内平均高程起伏差, 凸起高度和凹坑深度均小于20cm, 坡度小于2°, 优于着陆安全要求。

中国也成为了世界首个实现利用机器视觉进行避障,完成地外天体软着陆的国家。

嫦娥五号的黑科技正是返回舱在新闻中露出来的“黑乎乎”的样子,因为采用了打水漂式返航,返回舱回穿过大气,与之摩擦起火,那么要利用什么样的隔热材料才能确保返回舱内的月壤安全呢?

航天工程师利用了烧蚀防热的方法,将耐烧的材料涂满返回舱外部,使得它在经历3000℃高温炙烤时迅速燃烧,燃烧时能吸收大量的热量,确保内舱的安全

根据不同部位的受热情况,科学家还做出了不一样的设计。总共采用了7种防热材料

例如,在气动加热最严重的大底结构采用了新型轻质C–Si–O 蜂窝增强低密度烧蚀防热材料,其密度约为 0.5g/cm3,可承受 6MW/m2的热流环境。

之前只有苏联的探测器成功带回了月壤,美国的月壤是由宇航员登陆之后辅助完成的,因此我国能够将探测器回收并带回如此多的月壤,无疑是位居世界前沿的水平。这之后,许多国家也明确表示我国的防热材料水平已经在世界领先了,想要向我国取经学习

由此看来如今还在发表我国嫦娥科技落后美国四十年言论的人,应该是并未详细了解过嫦娥系列工程的五次发射,还将目光放在20世纪90年代的中国,认为我国的航天科技还跟30年前一样落后。

殊不知中国早在这30年里稳扎稳打,一步一个脚印,走出了自己的航天之路,发明了诸多新兴科技。中国现在是名副其实的航天科技大国,虽然在载人航天领域仍旧与美国有差距,但落后40年这种话也太过有失偏颇,那些掉队的国家听到了都不会答应。

嫦娥系列工程的顺利完成,除了催生了以上所说的诸多“黑科技”之外,也获得了大量的科研成果。比如说7m分辨率的全月球影像图、月表形貌和地质构造的数据、月球外逸层水含量的最新成果,修正了国际中认为月球存在大量水分子的结论

结语

嫦娥工程的二十年,经历了无数的风雨,在科研信息保密的机制下,中国的航天工程师们只能依靠自己,采用“摸着石头过河”的方式,对各项技术一次又一次的实验。

在那个全世界都将眼光放在火星上的时间段里,中国人坚定不移地在为探索月球做准备。所以这些努力不该因为历史和政治的原因被否定嫦娥工程的一些技术目前已经领先于美国和全球这是毋庸置疑的

就像各位工程师说的,月球对于中国人而言含义太过深刻,所以我们一定要亲自上去看看,但是那里也不是我们探测的终点,我们的终点是星辰大海!希望真的能如国外媒体的报道所说,在2030年之前,我们也可以将中国宇航员成功送上月球,期待载人登月获得圆满成功!

关键词: 嫦娥三号 阿波罗号 嫦娥一号