地月平均距離約38萬(wàn)千米,每次有飛船探月,路線都是環(huán)繞到達(dá)的,要經(jīng)過(guò)一次次的變軌,時(shí)間也很長(zhǎng),都說(shuō)兩點(diǎn)之間,直線最短,為什么不能直線飛上去呢,這其中的原因是大有道理的,每個(gè)國(guó)家的飛船發(fā)射都采取大同小異的方式,這涉及到很多的原因。而飛船不能直接飛到月球,需要環(huán)繞變軌,這背后也有多重原因,主要可以從經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)難度以及物理原理三個(gè)方面來(lái)解釋。
首先從經(jīng)濟(jì)上看,飛船采取環(huán)繞式探月,更能節(jié)省燃料成本,很多人可能很吃驚,加大了路程和耗時(shí),怎么還能節(jié)省燃料呢,這是因?yàn)榄h(huán)繞式探月可以巧妙的利用地球和太空中其它星球的引力提升速度,而不完全僅僅依靠燃料,從而減少燃料的使用量,飛船在環(huán)繞地球或其他天體飛行時(shí),利用天體的引力場(chǎng)給飛船加速,這種原理叫做引力彈弓效應(yīng),這一方法可以有效擺脫地球引力顯著提高飛船的速度。
反倒是直接飛往月球,要消耗更多的燃料,因?yàn)橹憋w對(duì)速度的要求要更快,而且還要克服更大的引力作用,所以速度的承受力更大,因此發(fā)射的成本也更高。即便是基金支持充足,飛船的載荷也是有限的,燃料已經(jīng)占有了很大的比重,所以增加到可以維持直飛到達(dá)的量是比較困難的,只能在有限的燃料條件下盡可能的減少消耗達(dá)到月球,同時(shí)也提高有效載荷比,使更多的科學(xué)設(shè)備或貨物能夠被送上月球。
再?gòu)募夹g(shù)難度上進(jìn)行考慮,直接飛行比環(huán)繞飛行的技術(shù)難度大得多。環(huán)繞飛行有一定的容錯(cuò)率,比如有偏軌的狀況發(fā)生,有時(shí)間和技術(shù)進(jìn)行及時(shí)的軌道調(diào)整,不影響后面的任務(wù),因?yàn)樵虑蜍壍辣容^復(fù)雜,也可能會(huì)有突然的情況發(fā)生,環(huán)繞變軌能有效的應(yīng)對(duì)不確定情況,降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、提高任務(wù)成功率。
之前很多這樣的例子,通過(guò)軌道的調(diào)整最后成功探月,比如最近的一次印度月船三號(hào),就是經(jīng)過(guò)了幾次變軌調(diào)整最終成功的,如果直接飛,這樣的錯(cuò)誤和燃油量都是沒(méi)有辦法繼續(xù)的。相比之下,直接飛往月球?qū)︼w船的速度要求更高、對(duì)飛行控制能力要求更為精確,也大大增強(qiáng)了技術(shù)的難度和風(fēng)險(xiǎn),目前來(lái)說(shuō)是很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
最后展望一下未來(lái)飛船的探月模式,短期內(nèi)肯定還是以環(huán)繞為主的,因?yàn)檫@一技術(shù)已經(jīng)比較成熟,飛船發(fā)射對(duì)財(cái)力和人力來(lái)說(shuō)都是很大的消耗,所以成功是很重要的,最大可能的實(shí)現(xiàn)成功是任務(wù)的重點(diǎn),而且對(duì)于很多國(guó)家來(lái)說(shuō),飛船技術(shù)尚處在起步和萌芽階段,發(fā)展總是要循序漸進(jìn)的進(jìn)行的,所以環(huán)繞飛行一定還是首選。
當(dāng)然,直接飛行也會(huì)漸漸出現(xiàn),既然這個(gè)概念已經(jīng)被討論,就說(shuō)明這個(gè)可能已經(jīng)出現(xiàn),隨著航天技術(shù)的發(fā)展,航天一定是朝著更便捷更高技術(shù)的方向努力的,如果有這一發(fā)展意象,對(duì)于航天大國(guó)來(lái)說(shuō),一定早早的就要有所策略,因?yàn)橐粋€(gè)飛船的發(fā)射需要長(zhǎng)期的準(zhǔn)備。直飛探月能不能實(shí)現(xiàn),難歸難,難也就意味著不是不可能,只要克服了上述問(wèn)題,直飛就不是紙上談兵,或許未來(lái)會(huì)有更大更持久動(dòng)力的新燃料出現(xiàn),飛行技術(shù)也會(huì)得到提升,這些都會(huì)促進(jìn)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。
但是一項(xiàng)技術(shù)不是因?yàn)樗y我們就要實(shí)現(xiàn),太空探索是一個(gè)大工程,我們?cè)诩夹g(shù)的發(fā)展選擇上也有所取舍,哪一項(xiàng)技術(shù)性價(jià)比更高,更有利于未來(lái)的發(fā)展,哪一個(gè)優(yōu)先哪一個(gè)放后,都是考慮的內(nèi)容,所以,直飛的技術(shù)會(huì)不會(huì)實(shí)現(xiàn),什么時(shí)候?qū)崿F(xiàn),就讓我們敬請(qǐng)期待吧。
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