25年1月中旬,美日一起登月!猎鹰九号:将一次发射2个月球着陆器

南蓉谈军事 2025-01-07 03:31:44

2025年第一波月球探测任务安排了,要在1月中旬进行发射,这是来自美日的,并且是两个月球着陆器。

最为奇特的是,这一次任务是用同一枚猎鹰9火箭进行发射,所以,一旦成功的话,这又将是创造历史的事情,一箭2个月球着陆器,这究竟是怎么回事呢?

这如何做到的?下面就详细看看,首先不得不说,猎鹰九号的实力还是比较强,我就先介绍一下这一款火箭。

猎鹰9火箭——实力强,不可否认

猎鹰九号是来自美国太空探索技术公司(SpaceX)研制的可回收式中型运载火箭,于2010年6月4日完成首次发射,2015年12月21日首次完成回收,还火箭设计了多个版本,所以,整体的实力也是存在差异化,比如:v1.0,v1.2全推力型,Block 5变体版本等等。我就说其中一部分就行。

比如:猎鹰9号v1.2 Block 5一级使用九台梅林1D++(Merlin 1D++)发动机,单台海平面推力 903.0 kN(92.1 t),海平面比冲 2844 m/s(290 s),总推力 8127 kN。

二级使用一台梅林1D真空改进版本(Merlin 1DV+)发动机,单台真空推力934.1 kN(95.3 t),真空比冲3413 m/s(348 s)。与海平面版相比,该发动机加大了喷管面积比,使得它的比冲更高等等。

所以,其实力还是相当不错,而且,该火箭是走可重复的路线,其猎鹰9号运载火箭成本约为6200万美元,重复利用意味着将极大地降低火箭单次发射的成本,很显然,它在全球范围之中所占据的比重,还是较强的。

当然,这也该马斯克高兴,毕竟在全球范围之中,他也是首次创造出来这样的火箭,而也算是带来世界其他国家走向了一个新的可重复火箭的研发方向。

只不过,如今的可重复火箭在不同的燃料运用上存在一定的差异化,所以,这也是人类在不断创造更加具有可重复利用,并且可以减少其成本的火箭。现阶段的主流就是液氧甲烷的路线。

这就是一些基本情况,所以,用这样的火箭来执行月球任务,的确不是吹,还是具备这样的实力,这是不可否认的。

猎鹰九号:将一次发射2个月球着陆器

没错,从计划安排来看,这一次的2个着陆器任务将在2025年1月中旬进行任务执行,并且设置了6天的发射窗口期。

而其中一个是来自日本ispace公司的第二个月球着陆器(白兔-R2坚毅号),该月球着陆器坚毅号连同4条着陆腿,高约2.3米,宽约2.6米,搭载小型采样月球车和合作方实验设备,日本此前已经与NASA签订月球样本所有权交易合同,这意味着在执行任务过程之中,将为NASA服务。

此前日本该企业也进行了一次发射,是在2023年4月,该公司第一架着陆器曾尝试登月,这是日本首次、也是全球民营企业的首次登月,但以失败告终,失败原因是在降落过程中对高度的推算值与实际测量值差距过大,机体软件将较为准确的测量值判断为异常并驳回。

而第二个就是来自美国,是美国萤火虫航天公司的首个月面着陆器蓝色幽灵号,该任务将携带 10 种有效载荷。

例如:一种测试新静电系统(以驱散有害的月球尘埃)的有效载荷,还包括一个“月球反射器”,用于精确测量地月距离,还有 Honeybee Robotics 开发真空吸尘器,用于采样月球尘埃样本,还有用于研究月球羽流表面变化的立体相机 (SCALPSS)等等。

而这一次的目标计划,美国是计划降落在“危海”区域,此前苏联 Luna 15 探测器,在 1969 年的时候,坠毁在此,如果美国这一次成功了,那还是存在一定概率,可以拍摄到当年失败的探测器遗憾。

所以,这一次美日同时登月,猎鹰九号一次发射两个月球着陆器到月球,的确是一次大挑战。

那如何来安排这两次任务呢?如何做到同步登月?

按照发射之后的规划情况来看,这种模式的确有点意思,那就是在猎鹰九号发射之后,其蓝色幽灵号直接就是在地球轨道分离,然后单独运行。

并且进行25天地月转移轨道飞行后,进入月球轨道,停留16天后,尝试着陆,而此前公布的整体计划时间,其该着陆器将花费 45 天前往月球,所以,也是超长时间了,

而在蓝色幽灵号分离后,火箭第二级再次点火,将坚毅号送入低能量转移轨道,采用与白兔-R任务类似的方案,执行变轨、绕月、落月任务,落月时间预计在发射四五个月后,这就更加恐怖了,走得时间更加的久了。

不得不说,这那里是进行探月,感觉就是在月球路上漫步了,这样超长时间进行月球探测,难道不有点烧脑吗?

所以,这样的规划月球探测任务,的确是让人有点惊讶,这么长的时间走动,完全是超出了预料了。

而且最为关键是,这么长的时间去月球,还不一定会成功,应该在月球着陆的过程之中,才是最为关键的,此前美俄都出现过任务问题,日本第一次也是在最后阶段失败的。

所以,着实无法理解,这么长的时间去探月,真的是什么心情,但这也说明了航天实力有限,技术实力有限等等,要是真的有那么强,根本不需要等待这么久。

那月球着陆有多难呢?

的确,在前往月球的路上,其实也容易出现问题,但在最后的阶段,才是最为关键性的店,当探测器到达近月点后,需要“刹车”,也就是近月制动,把探测器速度从约2.5km/s降到1.7km/s,降速达到0.8km/s以上。

“刹车”的力度需拿捏得刚刚好,刹猛了探测器会一头撞向月球,刹不够又无法被月球捕获,会离月球越来越远。

而在着陆的过程之中,由于月球上没有空气,不能用降落伞,探测器只能采用发动机反喷减速的方式下降。

随着发动机的反喷工作,燃料不断消耗,探测器越来越轻,反喷推力也相应减小。

反推力与重力的动态适应匹配是软着陆的关键。

反推力大了落不下去,反推力小了则降得太快;反推力变化慢了减速不及时,反推力变化快了又会给探测器姿态带来突然干扰,可谓稍有不慎就会粉身碎骨。

所以,反推是考验航天技术的时刻,而且在着陆的过程之中,还需要考虑到月球表面的影响等问题,一旦任何一个环节出现问题,都可能导致任务失败。

所以,2025年1月,美日一起登月,到底能不能成功,这真还不好确定,只能看后续如何了。

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评论列表

要地不要人

要地不要人

6
2025-01-07 14:14

美日这几年积累了这么多次失败经验,该成功一次了吧[笑着哭]

老李

老李

1
2025-01-07 20:59

打一颗浪费不少运力,打两颗体现性价比。

南蓉谈军事

南蓉谈军事

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