土星五號那麼大推力才能將阿波羅送到月球,而嫦娥只需長征就可以到達月球附近,是因為飛船質量不同嗎?
火箭推力問題
為什麼土星五號那麼大推力才能將阿波羅送到月球,而嫦娥三號只需長征三號就可以到達月球附近,是因為兩艘飛船質量不同嗎?但也不應該差這麼多啊?
你坐飛機飛越某地,跟降落某地也不一樣。
航天任務有個常用術語叫做」任務速度「,意思是要完成任務,所需加速,減速,變向,克服空氣阻力,總計燃料等於 把載荷加速到這個速度的燃料。
由於火箭比沖(排氣速度)已知的情況下,火箭的末段速度由 初始質量 / 最終剩餘質量(任務載荷)這個比值決定,所以一般直接用 載荷占初始質量的百分比 來表示耗費燃料的多少,或者說任務的難度。
飛越是最簡單的
降落其次
降落並且返回地球最難
下面兩圖可以看出 月球著陸並且返回地球,其難度高於火星軟著陸!
月球飛越的難度,相比之下不值一提。。。
而登月用的土星五號運載火箭,擁有把62噸載荷送入月球軌道的能力!指令/服務艙印象里接近30噸……
登月艙也有大概5噸的樣子(錯誤數字)……
完全記錯,登月艙14噸,年紀大了腦子不行了……
確實是質量的問題,阿波羅飛船比嫦娥重多了。
而且不僅是飛船本身,還包括燃料,阿波羅飛船還要裝載帶宇航員返回地球的燃料,嫦娥過去就行了。別人開車上班,你走路也可以上班,無非就是出門早個幾小時,回家晚個幾小時……
阿波羅三個艙總重50噸,嫦娥總重3噸
是的
重量確實是一個差距很大的因素,維生系統也挺沉,還得增大艙室給宇航員一點活動空間,返回燃料也增加了重量。
再說兩個大家沒提到的小點:
1.越過范艾倫輻射帶之後,宇宙輻射激增,載人登月要考慮任務時間,不能太長,所以要加快火箭速度,需要更多燃料。那麼必然的,到了月球也需要更多的更多的燃料減速,這有又增加了所需的燃料。
2.還有個現實問題,鑒於人命關天,宇航員犧牲遠比無人探測器失控嚴重的多,影響大的多,所以在航天器設計上也更加保守,冗餘量更大,也就更沉。阿波羅是要返回地球的,嫦娥只要到達月球就可以了。是單程和往返的區別,而太空中往返的消耗是指數級增加的。打個比方,1噸的載荷從地球到月亮要9噸燃料加火箭。1噸的載荷要從月球返回地球需要9噸的返回火箭,那從地球發射過去時就需要90噸的火箭了。
這個問題本質是工質推動的局限。就目前使用的火箭燃料比沖所限,凡是需要返回任務的深空探測都會用到特別大運力的火箭。
土衛火箭的目標是入月軌、軟著陸登陸、登陸器重返月軌、重返地球。搭載設備的負責和重要呵嫦娥三不一樣。嫦娥三隻去不回。
一個載人 一個不載人
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