网传嫦娥六号返回速度达到「31 马赫」高超音速,这是真的吗?如何衡量这个速度?

发布时间:
2024-07-04 12:40
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月球背面修建基地?

我不讨论修建基地的金钱和时间成本,月背修基地很难躲过美国的眼睛。

美国人确实没去月球背面,但是不代表美国不知道月球背面的情况。大家猜猜这个Lunar Reconnaissance Orbiter是干什么的。

NASA的高清3D月球地图难道是偷的CNSA的数据?

嫦娥六号在月背着陆点的照片难道是NASA在photoshop里面DIY出来的?

NASA的假照片,国内的官媒还转发?

以及从月球发射导弹,走不走地月转移轨道?只要走地月转移轨道,轨迹就可以预测,就意味着可以拦截。

难道说有人认为导弹是从月球起飞后笔直的飞向地球?


我一开始不知道题主题目的意思,于是我进行了初步搜索。

原来题主的意思是,嫦娥六号返回舱在返回地球半弹道跳跃式再入的速度达到31马赫。


目前没有看到官方释出任何31马赫的数据。

官方的数据是接近第二宇宙速度(11.2km/s)返回。

目前31马赫的信息均来自一些自媒体消息。

举个例子,微博上描述的时嫦娥六号返回舱进入大气层的最大速度是31马赫。

那么31马赫的速度大概是多少呢?

马赫是声音传播的速度单位,因此传播介质不同,音速也不一样。

以下参照百度百科

马赫的大约速度换算一般认为相当于340.3 m/s,又大约等同于1225 km/h,761.2 mph,或者1116 ft/s。即视为等于声音在15摄氏度(59华氏度,288.15开氏度)的空气中传播的速度。

那么根据百度百科,一马赫就是340.3m/s,31马赫大约是10.5km/s。

这个速度很接近但是低于第二宇宙速度11.2 km/s。


以下为嫦娥五号的返回数据作为参考。

在2020年嫦娥五号任务的新闻中,央视进行过专题问答,文中提到嫦娥五号是以“半弹道式返回”,目的是为了降低返回时的速度。

在之后的问答中提到了速度下降的数据,在第一次进入大气层时速度大约为11km/s,经过“半弹道式返回”,第二次进入大气层速度降低到7.6km/s。

深空探测学报在2021年6月年刊登了嫦娥五号返回舱跳跃式再入返回的更多细节。作者单位是北京空间飞行器总体设计部和中国空间技术研究院。

在该论文的引言部分很清楚的提到了嫦娥五号和阿波罗以及苏联的Zond都采用了再入返回技术,美国“猎户座”也用到了跳跃式再入返回。

文中的配图展示了跳跃式再入返回的过程。

更细节的减速示意图,首次进入大气层的速度与央视报道一致为10.66km/s(31马赫),第二次进入大气层时速度降低到7.04km/s(21马赫)。

而根据人民网的报道,嫦娥六号返回舱设计与嫦娥五号一样,都是采用半弹道跳跃式再入返回。

文中说的很清楚,该技术两次进入大气层目的就是为了降低速度,因为初入大气层的速度31马赫太大,半弹道跳跃式可以降低过载,提升安全性。

因此,嫦娥六号和嫦娥五号类似,首次进入大气层时为31马赫,跳跃后第二次进入大气层减速到21马赫。

而半弹道跳跃式的目的是为了降低速度,并不是为了增加速度,因为速度越大,返回舱安全性越低。


上文中2021年的深空探测学报提到了美国的猎户座有采用跳跃式再入返回的设计。

为了验证这个信息,我去查阅了猎户座的文件。

NASA在2011年的文件中公布了非常完整和细节的猎户座返回舱设计。

其中就提到了在返回时,猎户座返回舱“Skip Entry”的设计。

在2021年NASA宣布猎户座将会采用“skip entry”。

此处还比较了阿波罗的返回设计。

在2022年猎户座第一次任务阿尔忒弥斯 1号,返回舱装备了所有维生系统,但是执行的是无人绕月任务。返回舱回到地球时进行了跳跃式返回。

根据NASA给出的文件,阿尔忒弥斯 1号返回舱第一次进入大气层的速度为25,000mph(11 km/s),而在第二次进入大气层并离开时速度降低到325 mph(145 m/s),打开降落伞后速度进一步下降到20 mph(9 m/s)。

因此,可以看到猎户座/阿尔忒弥斯 1号的返回舱也采用了跳跃式返回,初入大气层的速度和嫦娥五号/六号一样达到了31马赫,之后两次穿过大气层减速。

从时间上讲,嫦娥五号(2020)实际进行跳跃式返回的时间比阿尔忒弥斯 1号(2022)更早,这一点中国确实领先美国。

阿尔忒弥斯 1号的优势在于人员和维生系统已经设计成型,阿尔忒弥斯 2号将会是载人绕月任务,阿尔忒弥斯 3号就是登月任务。

目前NASA的计划是2025年9月执行阿尔忒弥斯 2号。

NASA已经推迟了一次,当然也可以再推迟一次嘛。

END