亮度10级!嫦娥六号返回美国肉眼可见,中国“耀眼”提速月球竞赛

特友自然 2024-06-24 20:53:45

对于世界上的航天爱好者来说,观察飞行器再入大气层也是他们的兴趣。作为第一个从月球远端(月球背面,the far side)采样并返回地球的月球探测器,嫦娥六号无疑吸引了众多人的目光。

6月20日深夜,嫦娥六号返回舱和轨道舱经历了第二次轨道参数的调整,到达了近月点200公里的月底转移轨道,6月25号的时候,嫦娥六号返回舱将以接近第二宇宙速度一头扎进地球的大气层,需要经历数次的“打水漂”,时长30分钟左右,返回舱就会着陆在内蒙古四子王旗的预定着陆场。我们采用了精准着陆的技术,地面人员可以迅速赶到并回收。

目前嫦娥六号的亮度还比较低,大约为16等星的亮度,在25 日的时候,返回舱重返大气层时由于剧烈的大气摩擦,亮度将逐渐增强,最终可能达到10等左右,那时候已经可以在地球上肉眼观测到探测器的飞行路径,在美国的北方地区,飞船的飞行路径将可以在北纬40°以上的地区被直接观测到。

10等星有多亮?嫦娥六号真的能目视看到吗

在天文学中,亮度通常用来描述天体在天空中的明亮程度。亮度等级是一个对数尺度,其中每个整数增加表示天体的亮度增加大约2.5倍。例如,一颗亮度为1等的星星比亮度为2等的星星要亮约2.5倍,而一颗亮度为0等的星星比亮度为1等的星星要亮约2.5倍,依此类推。

0等星:像满月时的月亮,非常明亮,可以投射出阴影。1等星:像金星或者最亮的恒星——例如天狼星,看起来非常耀眼,可以在明亮的城市中被看到。2等星:像北斗七星中的一些较亮的星星,比周围的其他星星更显眼。6等星:像天马座的一些星星,比较暗淡,需要相对无光污染的环境才能看到。7等星:像一些主要在天文观察中才能看到的星星,对大多数人来说已经很暗了。10等星:这是嫦娥六号返回地球时达到的亮度级别。

嫦娥六号在返回地球的过程中达到的亮度级数为10级,意味着它在夜空中会显得比较明亮,但并不如很多明亮的星或行星那么明显,在光污染比较严重的城市可能难以观测到,但是对于一些专门追踪航天器返回,或者居住在农村地区的人来说,如果知道在何时何地查找,可能可以用肉眼看到。

在我们国家的一些地区,由于嫦娥六号进入我国高空的大气层的时候,已经相当接近地面了,那里的大气密度更高,大气摩擦产生更高的温度,可能使嫦娥六号的亮度增加,而且嫦娥六号外层有一些耐烧蚀的材料,它们由于剧烈摩擦还会少量剥蚀,会扩大嫦娥六号的亮度范围。在我国境内可以看到嫦娥六号跟一个火流星一样,迅速划过天空。

嫦娥六号和五号,打水漂再入大气层,有什么优势?

嫦娥五号和六号任务中,使用打水漂再入大气层,这种技术确切应该称为“半弹道式跳跃式返回”,这种技术涉及航天器以特定角度和速度进入大气层,通过反复进入和退出大气层来减速,最终稳定进入大气层并安全着陆。当航天器在进入大气层时,不是一次性穿过大气层,而是通过多次“跳跃”或“打水漂”的方式逐步减速,可以减少航天器在大气层中的热负荷和过载。

嫦娥五号任务中,我们利用这种方式成功实现了探测器的回收,而嫦娥六号起初是嫦娥五号的备份,用上这种回收技术也顺理成章,这展示了我们在航天器回收方面的技术成就。而这种技术,美国也是能做到的,它们早在阿波罗登月的时候就已经使用了这种技术,阿波罗飞船在进入地球大气层时,通过调整飞行角度,实现了短暂的“跳跃”。

而美国新一代的载人航天器,猎户座飞船也采用了这样的技术。半弹道式跳跃式返回可以通过每次进入和退出大气层时的调整,精确控制再入轨迹。这种方法使探测器能够更准确地计算和修正其着陆地点,确保返回器能够在预定区域内着陆,使用半弹道式跳跃式返回可以在再入过程中进行多次轨迹修正,使得探测器的再入路径更加可控。

月球竞赛的序幕已经拉开,中国2030登月,竞争对手有点多

当前的月球竞赛已经进入了白热化阶段,各国的月球探测计划竞相展开,我们计划在2030年之前实现载人登月,显示了在这一领域的雄心,其他主要竞争对手如美国、欧洲和日本也有各自的月球探测计划,但目前来看,中美两国在这方面走在最前列。

我们国家计划在2030年前实现载人登月,与俄罗斯合作建设月球科研站,进一步推动月球探测。美国NASA的阿尔忒弥斯计划目标是2024年重返月球,与欧洲、日本等国家合作,并在2030年前建立可持续的月球基地。欧洲致力于参与未来的月球基地建设,提供技术支持和科学研究能力,日本也在推进自己的月球探测项目,如SLIM月球着陆器和LUPEX探测任务。

甚至于,韩国、印度也有自己的登月计划。韩国前不久成立了“宇宙航空厅”,计划和美国等国合作,开发航天器,想要实现2030年前登月、2040年火星探测的目标;而印度更是厉害,虽然还没有开展过载人飞行,却也仿照中国,想要在2030年以前实现载人登月。其实,目前对于人类来说,载人登月更多的是技术上的突破和应用。

目前可能最重要的就是实现火箭技术,飞船控制技术等,这些技术都可以用于军事、民用,至于科研的价值,那是一个长期的价值 科研本来就需要长时间的投入,而至于开采月球资源 在近20年内,怕是难以做到。所以月球竞争的本质还是技术的竞争,尤其是可以用于军事的火箭等技术,这也使得很多国家都坐不住了。

月球探测涉及一系列关键技术,包括火箭技术、飞船控制技术、导航与着陆技术等。这些技术不仅在航天领域具有重要意义,也可以用于军事和民用领域。可以提高火箭的运载能力和可靠性,可以用于卫星发射、深空探测等;可以增强飞船的自主导航和控制能力,有助于提高空间探测任务的成功率;精确的导航和着陆技术,对于未来的星际旅行和地外资源开采至关重要。

中国的月球无人探索,还远没有到头,期待后续

中国的月球探索计划从嫦娥一号开始,经过嫦娥二号、三号、四号、五号等任务,已经实现了绕月、落月、采样返回等多个重要目标,验证了很多重要的技术,包括月面起飞、月球轨道对接、半弹道式跳跃式返回技术等;它们除了可以用于后续的嫦娥六号、七号、八号等任务,还可以用于最终的载人登月活动,技术原理都是相同的,不过载入飞船将体积更大,对安全的需求更高。

后续还有嫦娥七号计划,将在月球南极的陨石坑附近着陆,并开展飞跃探测,利用一个装备有推进装置的小飞行器,利用3次左右的飞行,肩负在月球上探寻水的存在的重要使命;这将为未来在月球科研站的选址提供可行性验证。水不仅可以用于支持生命,还可以用电解的方式生成水和氢气,我们的氢氧发动机已经比较成熟了,嫦娥5号就用了液氧液氢发动机。

嫦娥八号探测器任务,计划在2028年实施,与嫦娥七号组成月球南极的科研站基本型,进行更深入的科学研究。未来还可能有计划对月球的原位资源进行利用,比如我国已经模拟用月球土壤进行月球基地的建设,可以直接利用3d打印技术。关于未来月球基地的选址,可能是一个拥有水资源的陨石坑或者古老的熔岩洞。

目前,月球探索可以分为两个主要阵营:一个以美国为首,另一个以中国为首。美国领导的阵营集结了大量发达国家,已有46个国家签署了相关协议。而中国领导的阵营则联合了12个国家,主要以第三世界国家为主。

美国阵营技术和资金上的支持较为充裕,但也意味着合作伙伴更多,需要更复杂的资源和资金协调。随着月球基地的建设,类似国际空间站的科研时间和空间分配将变得更加复杂和困难,尤其是在多国合作的情况下。

中国阵营制造航天器的成本相对较低,参与国家的科研需求可能相对简单,但更容易在中俄等主导下分配科研资源,而中国制造成本较低,这可能会使得中国领导的阵营在某些方面更具竞争力。

可以说各有千秋,相对而言,目前欧美的优势可能更大一些,但不要紧,科研就是需要大量、长时间的投入,在人类真正走向月球采矿的时代来临之前,时间还相当充足。

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