到月球要飞多久?从8小时到4个半月,探月任务时间差为何这么大?

B站影视 韩国电影 2025-09-03 06:35 1

摘要:月球是地球最近的邻居,可你知道飞到月球需要多久吗?是几天还是几个月?答案可能比你想的更复杂!从NASA“新视野号”探测器8小时35分钟飞掠月球,到以色列“创世纪号”探测器耗时48天却最终坠毁,不同任务的飞行时间相差巨大。这背后不仅和燃料使用有关,还涉及轨道设计

月球是地球最近的邻居,可你知道飞到月球需要多久吗?是几天还是几个月?答案可能比你想的更复杂!从NASA“新视野号”探测器8小时35分钟飞掠月球,到以色列“创世纪号”探测器耗时48天却最终坠毁,不同任务的飞行时间相差巨大。这背后不仅和燃料使用有关,还涉及轨道设计、任务目标等诸多因素。比如1969年阿波罗11号载人登月,花了4天多时间,而2022年NASA的“地月自主定位系统技术操作与导航实验”(CAPSTONE)探测器,更是用了4个半月才进入月球轨道。想知道这些任务为何耗时差异这么大?飞行时间还受哪些关键因素影响?看完这篇你就能全面了解月球旅行的“时间密码”!

前往月球绝非易事。我们的天然卫星月球,平均距离地球约38.44万公里(原文238,855英里)。

那么,从宇宙飞船发射升空到抵达这个最近的邻居,究竟需要多长时间呢?

根据过去几十年的探月任务数据,答案在约8小时到4个半月之间不等。

人类制造的飞行器中,飞掠月球速度最快的是NASA 2006年发射的“新视野号”探测器(该探测器主要用于研究冥王星),它在发射后仅8小时35分钟就掠过了月球 。

但对于以月球为目的地的任务,飞行时间会稍长一些。

1959年,在人类首次探月任务中,苏联的“月球1号”探测器花了34小时才抵达月球附近。

这是一项无人任务,原本计划撞击月球表面,但探测器偏离了轨道,最终在距离月球约5995公里(原文3,725英里)处掠过。

后来它的电池耗尽,停止了信号传输,至今仍在太空中漂浮。

1969年,当宇航员首次登上月球时,阿波罗11号机组人员从发射到尼尔·阿姆斯特朗踏上月球表面,共花费了109小时42分钟(约4天19小时)。

前往月球的飞行时间之所以存在差异,原因有很多,其中最重要的因素之一是燃料用量。

工程师发现,探月任务中使用的燃料越少,飞行时间可能越长,但仍能完成任务。

要实现这一点,可以利用地球、月球等天体的自然引力,引导宇宙飞船沿更长的路线飞行——这种方式被称为“引力辅助”。

例如,2019年,以色列向月球发射了“创世纪号”(Beresheet)无人探测器。

发射后,“创世纪号”围绕地球飞行了约6周,轨道半径不断扩大,以获得足够的动量飞向月球。

它确实抵达了月球附近,但结果却并非以色列太空组织SpaceIL所期望的那样:任务团队与探测器失去了联系,“创世纪号”在发射48天后坠毁在月球表面,同时将数千只微型水熊虫洒到了月球上 。

目前,前往月球飞行时间最长的探测器是NASA的“地月自主定位系统技术操作与导航实验”(CAPSTONE)探测器。

这是一个重25公斤(原文55磅)的立方体卫星,2022年它从地球出发,多次环绕地球后,最终进入月球轨道,整个过程耗时4个半月。

发射CAPSTONE探测器的目的,是测试NASA计划用于“网关”(Gateway)太空前哨站的轨道。

无论宇宙飞船选择哪条路线,所有探月任务都要经历几个关键步骤。

任何太空任务中,发射重量的60%到90%都是燃料——这些燃料用于摆脱地球引力、进入太空。

一旦宇宙飞船进入轨道,就需要以最少的燃料消耗规划出到达目标的最佳轨迹,因为携带更多燃料会增加飞船重量,进而提高任务成本。

最后,飞船还需要再次燃烧燃料,以摆脱地球轨道,向月球进发。

在飞行过程中,不同飞船的速度相差不大,但“月球1号”采用直线路径,而阿波罗11号需要更精确的月球轨道轨迹,这也是后者飞行时间更长的原因之一。

这意味着,飞船不能直接对准月球飞行,而要瞄准月球附近的区域,以便进入月球轨道,同时速度要足够安全,才能释放登月舱并在之后回收登月舱。

阿波罗11号花了约4天半时间抵达月球,还有其他原因。

例如,在脱离地球引力之前,它需要完成一系列操作,并对导航系统进行多次检查。

“一旦脱离地球主要引力影响范围,只需要进行少量轨道修正,因此所需燃料更少,”澳大利亚科廷大学空间科学与技术中心创始成员、教授格雷琴·贝内迪克斯告诉《生活科学》(Live Science)。

“引力会完成所有工作——月球的引力会牵引着发射出去的任何物体。”

但飞行时间还受其他因素影响。

美国国家航空航天局(NASA)“月球到火星”任务分析与综合评估负责人马克·布兰顿表示,其中最重要的因素之一是任务目的。

“任务方或相关机构会评估可用火箭及其运载能力,”他告诉《生活科学》。

“火箭的能力和任务目标会决定飞船的规模——比如,它是一台科学仪器,还是载人飞船。”

“综合考虑所有这些限制因素后,就能设计出最佳轨迹,进而确定需要环绕地球多少次,以构建特定的飞行几何路径或轨迹,”布兰顿说。

这意味着,与宇宙飞船和太空飞行相关的所有事情都一样,飞船大小、乘员人数、燃料分配以及其他所有可能因素的精确计算,都会影响到前往月球的总飞行时间。

来源:悠悠趣闻

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