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飞船为什么不能直接飞到月球,而是需要环绕变轨?

十万个为什么 空空 2024-4-12 21:53:43 3次浏览

关于问题飞船为什么不能直接飞到月球,而是需要环绕变轨?一共有 3 位热心网友为你解答:

【1】、来自网友【质子教授】的最佳回答:

虽然飞船可以从地球发射并向月球方向前进,但是由于月球的引力场影响,它们不能直接飞向月球。相反,飞船必须采取一种环绕变轨的方法,以克服这些影响并最终到达月球。

环绕变轨是一种复杂的技术,它涉及到许多因素,包括地球和月球的引力场、飞船的速度和方向,以及地球和月球之间的距离。在实践中,有几种不同的环绕变轨方法可以用于飞往月球,但它们通常都遵循相似的基本原则。

首先,当飞船从地球发射时,它需要达到足够的速度才能逃离地球引力场。这个速度被称为第一宇宙速度。如果飞船的速度不够快,它将被地球引力场捕获并沿着椭圆轨道绕地球飞行。一旦飞船达到第一宇宙速度,它就可以离开地球并进入太空。

接下来,飞船需要调整其方向和速度,以便进入一个环绕月球的轨道。这个轨道通常被称为月球周围的“环月轨道”。为了进入这个轨道,飞船需要在接近月球时减速,以使其速度与月球的引力场匹配。这通常需要在月球表面上空进行减速,从而使飞船可以被捕获并围绕月球运行。如果飞船的速度太快,它将飞过月球并逃离月球引力场。

一旦飞船进入了环月轨道,它可以进一步调整其轨道,以达到所需的位置和高度。这可以通过在特定时间点进行引擎燃烧来实现,从而改变飞船的速度和轨道。

总体而言,环绕变轨是必要的,因为月球的引力场对飞船的轨道和速度产生了影响。通过采取适当的措施,飞船可以克服这些影响并成功地到达月球。这种技术对太空探索和科学研究非常重要,因为它使我们能够到达更远的星球和天体,并更好地了解宇宙的奥秘。

【2】、来自网友【科学重口味】的最佳回答:

首先,你的想法确实是可以实现的,从地球赤道出发,两点一线,所耗费的时间和距离最少。

但是,你知道这样比环绕着陆耗费的燃料要多得多了。

先给你看嫦娥一号奔月的轨道示意图,嫦娥一号是在绕地 3 圈多之后才终于离开地球的怀抱,飞往月球。而在“登陆”(实际上是坠月)月球的过程,同样经历了 3 圈多的在轨运行。

嫦娥一号轨道示意图

阿波罗登月飞行轨迹

专业的术语和数据就不引用了,用人话来说,这样运用地球的引力加速,比人工的燃料加速要省力的多得很。

所谓的引力加速,又叫引力弹弓,就是利用行星的重力场来给太空探测船加速,将它甩向下一个目标,也就是把行星当作“引力助推器”。利用引力弹弓使我们能探测冥王星以内的所有行星,且能为人类节省大量的燃料。

还有一个原因,人类的探测器在飞出地球,在轨运行,进入月球轨道,月球着陆过程中,都需要相对漫长的时间,对飞行器上的所有器材进行细致的检查,毕竟稍有一点差池,一次探月任务就 OVER 了。

其三,月球虽然离我们很近,但是,我们对月球的了解还是有限的,所以,好近九牛二虎之力,发射一个航天器,就为了登陆月球,那未免有点奢侈了,很多飞行器在登陆之前,还会肩负很多在轨检测的任务,所以,这也是不选择直接降落的原因之一。

还有一点,在登月之前,目的地着陆点都是事先设定的,如果像你说的,直接着陆的话,那肯定做不到那么精确,在轨运行的好处就是可以不断的飞行器进行细微的矫正,从而让登月更加的顺利。

如上,希望你能满意!

【3】、来自网友【科学探秘频道】的最佳回答:

一、直接飞到月球是可以的,但是这样做需要耗费更多的燃料。

地球一直在以 29.8km/s 的线速度、15°/h 的角速度在自转,因为我们在地球上具有同样的速度,所以感觉不到。对于月球,其公转的角速度为 33′/h,即 0.55°/h。

由此可以看出,地球自转速度是月球绕地球公转速度的 27 倍之多!如果地球上发射一颗月球探测器,由于惯性则此探测器自身就带有一个和地球自转一样的角速度。如此巨大的角速度,使探测器不得不呈现出一种螺旋式上升方式(椭圆轨道)。除非探测器使用反方向推力,降低自己的角速度和月球公转角速度一致,才能够和月球相对静止,然后直线飞过去。但是,这个过程需要探测器耗费巨量燃料降低角速度,并且还要探测器做足够的功才可以地球的引力势能,整个过程可以说是要耗费大量的燃料。

二、如果采取让探测器跟随地球自转的方式,就可以避免使用大量燃料:

月球公转很慢,几乎可以认为相对地球静止。探测器在围绕月球公转的时候,每次顺着地球公转方向只需要燃烧少许燃料,就可以使探测器获得更大的速度,做更大的椭圆轨道运动(下图)。当经过几次加速过程,探测器围绕地球转速已经够大了,这时候待探测器刚好转到地月背面时,只要再次少许加速一次,探测器就可以轻而易举地摆脱地球的引力势井,以一个更大椭圆的螺旋曲线奔向月球,然后到达月球时再减速就可以被月球的引力俘获从而围绕月球转。整个过程类似于一个引力弹弓,说白了就是探测器利用了地球自身的自转速度而已。

这种方式燃料耗费较少,只需要 3 次加速过程和减速过程。但是轨道的计算过程十分复杂,而直接飞就不用计算什么轨道,但是燃料耗费的却太多。以目前人类的探测器制造技术,还不能够携带较多的燃料,故而只能够采取第二种方式登月。

以上就是关于问题【飞船为什么不能直接飞到月球,而是需要环绕变轨?】的全部回答,希望能对大家有所帮助,内容收集于网络仅供参考,如要实行请慎重,任何后果与本站无关!

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