探索浩瀚的宇宙,是人类千百年来的美好梦想。而月球,更是引发了人类无尽的想象。我国在远古时就有“嫦娥奔月”的神话。外国也有许多有关月亮的美好传说。
月球是距离地球最近的天体,但是月球表面的引力只有地球表面的六分之一,上面没有大气,日出、日落的一昼夜相当于地球上的近30天,白天表面温度高达120℃以上,夜晚的最低温度又降到-183℃,在这样严酷的自然环境里,人类根本没有办法生存下去。
随着航天科技的进步和发展,人们发现月球是科学研究的好地方,是进行天文观测的理想基地,还可以作为深空探测的中继站,因此世界各国在航天计划中都把月球探测作为一个重点。
20世纪60年代,国际上曾经掀起过一次探月热潮,美国的阿波罗登月计划就是在这次热潮中实施的。近年来科学研究标明,月球极区可能有水冰存在,月壤中蕴藏着丰富的核能材料“He-3”,如果真能够开发出来加以利用,可以作为新的能源供我们使用。因此,世界范围内再次掀起第二次探月的热潮。
怎样摆脱地球引力的束缚把月球探测装置送入太空呢?火箭在人类飞向月球的过程中肩负着不可替代的重任。无论是飞近月球进行观察的探测器的运送还是登月载人飞船的运载,都需要首先研制出具有足够运载能力、性能优良的运载火箭。
根据多年来的观测和探测分析,人类已经掌握了大量有关月球的数据和技术。月球是地球唯一一颗天然卫星,和人造地球卫星一样,月球围绕地球运动的轨道也是椭圆形轨道,但是由于受到太阳和其他星体吸引力的影响,这个椭圆轨道也在不停变化。月球除了围绕地球公转,还围绕自转轴自转,自转一周需要的时间与它围绕地球公转一圈的时间相同,所以月球对着地球的一面总是面向着地球,背着地球一面的也总是背对地球,我们看不到月球的另一面,这更增加了它的神秘感。(www.xing528.com)
通过对月球的精确观测,人们发现,月球半径约为1738千米,不到地球半径的1/3,体积约为地球的1/49,质量约为1/81.3,月球表面的引力加速度是1.62米/秒2,约为地球表面引力加速度的1/6。
月面山岭起伏,还有洋、海、湾、湖等各种特定名称。月面的地形主要有:环形山、月海、月陆和山脉、月面辐射纹、月谷(月隙)。其实月面上并没有水。环形山是碗状凹坑结构。直径大于1千米的环形山有33000多个。许多环形山的中央有中央峰或峰群。肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑叫月海,是广阔的平原。月海有22个。最大的是风暴洋,面积500万平方千米。
实现从地球到月球这样一个远距离发射,在火箭、轨道设计等技术层面要实现重重突破,才能圆满地完成这次任务。可以说难点主要有四个方面:
第一个问题是轨道设计,这样的轨道我们第一次飞。第二个问题是控制,在飞行中有火箭的控制,有卫星的控制。火箭与卫星在飞行当中必须有一个参考系,就像船在大海航行,必须有个灯塔指令航程,所以飞行过程中需要很多的参考机制,这些都是控制上的问题。第三个问题是环境适应。因为它从地球出发要经过大气层,还有电离层,深空中还要考虑太阳辐射等等,这些环境过去没有遇到过。第四个问题是构造远距离测控,远距离测量。火箭发射也好,卫星飞行也好,我们地面的人都必须要知道它飞到哪儿,所以必须要测量。还要和飞行器保持联络,火箭和卫星要把信号传输下来,我们的遥控指令要传输上去,这些都是需要进行通讯的。这么长的距离,过去我们没有实验过。
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