什麼是登月軌道
航天器從地球出發到在月球上着陸過程中其質心的運動軌跡。月球沒有大氣,航天器不能借助大氣減速,因此它或者撞向月球硬着陸;或者使用火箭發動機減速,實現軟着陸。登月軌道一般分為直接登月、環地登月和環月登月三種。
直接登月軌道
一種最簡單的登月軌道。它是一條連接地球和月球的橢圓(或拋物線,或雙曲線)軌道。只要航天器到達月球軌道時和月球相遇,就能擊中月球,實現硬着陸(見月球探測器軌道運動)。這條軌道需要大推力運載火箭,為使航天器與月球相遇還必須進行精確的計算。
環地登月軌道
航天器首先進入繞地球的停泊軌道飛行,由航天測控站根據停泊軌道的實際軌道要素定出飛向月球的航線,選擇最有利的起飛時間和位置。航天器脱離停泊軌道後再進入與月球相遇的軌道。航天器與月球相遇時速度約2.5公里/秒,所以這條登月軌道實現的是硬着陸。早期月球探測器採用這種登月軌道登月。它與直接登月軌道相比,在起飛時刻、選擇航線、修正火箭的偏差方面均有較大靈活性。
環月登月軌道
這是常用的登月軌道。一般需要經過 3次軌道變換才能實現在月面上軟着陸。這條軌道按飛行順序分為繞地飛行的停泊軌道,飛向月球的過渡軌道,繞月飛行的月球衞星軌道和在月面降落的下降着陸段。“阿波羅”號載人飛船和無人月球探測器等均採用這種軌道登月。
航天器進入停泊軌道後,測控站計算出飛向月球的最佳路線和最有利出發點,啟動運載火箭末級發動機把航天器送入大橢圓過渡軌道,末級火箭與航天器分離,這是第一次軌道變換。這條過渡軌道的近地點是停泊軌道上某一點,遠地點在月球軌道上。當航天器飛離地球6.6萬公里時即進入月球引力場。這時,航天器相對於月球的速度已超過這一點的月球逃逸速度,過渡軌道相對於月球已經是雙曲線軌道。這時如果不加控制,航天器或者沿雙曲線飛越月球,或者與月球相撞。因此需要啟動航天器上的發動機減速,進入繞月飛行軌道,變成月球衞星。這是第二次軌道變換。航天器在月球衞星軌道上飛行,選擇着陸地點,計算離軌時刻,分離登月艙,在近月點啟動登月艙制動火箭,離開軌道向月面降落。這是第三次軌道變換。登月艙進入下降着陸段後,使用制動火箭、小推力發動機和緩衝着陸裝置實現軟着陸(見月球着陸)。
有的月球探測器省去月球衞星軌道,直接從過渡軌道近月點啟動制動火箭向月面降落。登月軌道不能作為航天器和月球的軌道交會問題來處理,因為月球有引力場,不能保證航天器與月球的速度矢量相等。
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什麼是浸潤
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