登月火箭的速度（宇宙中没有空气，阿波罗飞船如何从环地球轨道飞到环月球轨道，这38万公里如何3天就能飞到的）

本文目录

• 宇宙中没有空气，阿波罗飞船如何从环地球轨道飞到环月球轨道，这38万公里如何3天就能飞到的
• 新人求助关于登月火箭的设计
• 火箭助推器以每小时 9656公里的速度撞击月球，就快撞到地球了
• 宇宙飞船每秒飞多少公里

宇宙中没有空气，阿波罗飞船如何从环地球轨道飞到环月球轨道，这38万公里如何3天就能飞到的

在宇宙中，确实没有空气，但阿波罗飞船并不是依靠空气动力学原理进行飞行的。阿波罗飞船使用的是火箭发动机，通过向反方向喷射高速气体产生推力，实现向月球的飞行。

火箭发动机的工作原理是：在发动机的燃烧室内，将燃料和氧化剂混合并燃烧，产生大量高温高压气体。这些气体通过喷管喷出，由于动量守恒原理，喷出的气体会产生一个反作用力，推动火箭向前飞行。

至于如何在 3 天内飞行 38 万公里，这是因为阿波罗飞船在飞行过程中，是沿着一个椭圆形的轨道前进的。它先通过火箭发动机的推动，获得足够的能量来克服地球引力，进入一个环地球轨道。然后，通过调整飞船的轨道参数，使其逐渐接近月球。在这个过程中，月球的引力会逐渐捕获飞船，使其进入一个环月球轨道。

需要注意的是，阿波罗飞船并不是直接从地球飞到月球的。它的飞行轨迹是一个复杂的椭圆形，其中包括了环地球轨道、月球轨道和返回地球的轨道。在这个过程中，飞船会多次进行轨道调整，以确保能够准确地进入目标轨道。

新人求助关于登月火箭的设计

载人飞船要发射到月球上，必须按登月轨道飞行。因为月球没有大气层，飞船飞抵月球后，必须用发动机减速，才能实现软着陆。登月轨道从理论上说，可以有直接登月、环地登月、环月登月3种。
(l)直接登月轨道
直接登月轨道是一种最简单的登月轨道。因为月球与地球之间的距离为38万公里，还在地球引力场范围之内。假设月球是个没有引力的几何体，选择适当的发射窗口，使飞船的运行轨道与月球相交，飞船就能到达月球。直接登月轨道从理论上说，可以是直线、椭圆、抛物线、双曲线。
椭圆轨道和月球相交有3种方式:一是在远地点处相交(与月球运行轨道相切)。二是在到达远地点以前相交。三是过了远地点后相交，该下降型轨道能够到达月球背面。美国和苏联都曾用过直接登月轨道发射直接击中月球的探测器。但因为这条轨道需要大推力运载火箭，并需有十分精确的计算，否则航天器会飞越月球而去(苏联发射的第一颗月球探测器就是如此)，而且不容易控制软着陆，所以载人飞船不用直接登月轨道。
(2)环地登月轨道
这种轨道由停泊轨道、过渡轨道和月面着陆段组成。飞船首先进入环地运行的停泊轨道，然后再选择最有利时机，由地面飞行控制中心遥控飞船启动变轨发动机点火，使飞船脱离停泊轨道，进入与月球相遇的过渡轨道。当飞船飞离地球37万公里的两球作用力分界面后，飞船主要受月球引力作用，登月速度高达2.5公里/秒。所以，这条轨道也是硬着陆轨道。飞船若用此轨道登月，难以控制软着陆。但早期月球探测器多采用这种登月轨道。
(3)环月登月轨道
环月登月轨道是飞船选用的登月轨道。这条轨道由环地飞行的停泊轨道、飞向月球的过渡轨道、环绕月球飞行的月球轨道、降落于月面的下降着陆段组成。美国阿波罗飞船和苏联发射的月球探测器均采用这种方式。
飞船从停泊轨道实现登月着陆，一般需经过3次变轨。当飞船进入停泊轨道后，地面飞行控制中心根据计算出的最佳路线和最有利的出发点，遥控运载火箭末级发动机把飞船送入大椭圆过渡轨道，实现第1次变轨。当飞船进入月球引力场后，其相对于月球的速度已超过月球的逃逸速度，如果不控制减速，飞船会沿双曲线飞越月球，或与月球相撞。因此，需进行第2次变轨，启动飞船上的发动机减速，使飞船进入环月飞行轨道。为使登月舱进入着陆段，还需进行第3次变轨。登月舱进入下降着陆段后，先后启动制动火箭、小推力发动机、缓冲着陆装置，才能最终顺利实现软着陆。

火箭助推器以每小时 9656公里的速度撞击月球，就快撞到地球了

2022 年 3 月 4 日，一个孤独的、用过的火箭助推器将以近9,656 公里/小时的速度撞击月球表面。一旦尘埃落定，美国宇航局的月球勘测轨道器将移动到位，以近距离观察阴燃的陨石坑，并希望能对行星撞击的神秘物理学有所了解。
作为一名研究月球的宇宙探秘官，我认为这次意外的撞击是一个令人兴奋的机会。月球一直是太阳系 历史 的坚定见证，在过去的 40 亿年里，它的巨大陨石坑表面记录了无数次碰撞。然而，科学家们很少看到形成这些陨石坑的射弹——通常是小行星或彗星。
在不知道是什么造成了陨石坑的细节的情况下，科学家们只能通过研究一个陨石坑来学到很多东西。即将到来的火箭撞击将提供一个偶然的实验，可以揭示很多关于自然碰撞如何撞击和冲刷行星表面的信息。对撞击物理学得更深入了解将大大有助于研究人员解释月球的贫瘠景观以及撞击对地球和其他行星的影响。
预计这枚火箭将撞入赫兹普伦火山口——在这张照片的中心——就在月球远端的地球视野之外。
关于目前与月球碰撞过程中翻滚物体的确切身份存在一些争论。天文学家知道该物体是高空卫星发射丢弃的上级助推器。它长约 12米，重近4,500 公斤。有证据表明，它很可能是 2015 年发射的 SpaceX 火箭或2014 年发射的中国火箭，但双方均否认所有权。
预计火箭将坠入巨大的 Hertzsprung 陨石坑内广阔的贫瘠平原，就在月球远离地球的地平线上方。火箭接触月球表面后的瞬间，冲击波将以每秒数英里的速度沿弹丸的长度向上传播。在几毫秒内，火箭外壳的后端将被四面八方**的金属碎片所摧毁。
助推器可能来自 2015 年发射的中国长征火箭——类似于这里看到的那枚。
双冲击波将向下传播到月球表面的粉状顶层，称为风化层。撞击的压缩会加热尘埃和岩石，并产生白色闪光，如果当时该地区恰好有一艘飞船，那么从太空中就可以看到这种闪光。一团汽化的岩石和金属云将从撞击点以灰尘的形式膨胀，沙子大小的颗粒被抛向天空。在几分钟的过程中，喷出的物质会如雨点般落回正在冒烟的陨石坑周围的地表。命运多舛的火箭几乎一无所有。
如果您是太空迷，您可能在阅读该描述时经历了一些似曾相识的感觉——美国宇航局在 2009 年进行了一项类似的实验，当时它故意将月球陨石坑观测和传感卫星(LCROSS) 撞到月球南部附近一个永久阴影的陨石坑中极。我是LCROSS 任务的一部分，并且取得了巨大的成功。通过研究漂浮在阳光下的尘埃羽的成分，科学家们能够找到数百磅水冰的迹象，这些水冰因撞击而从月球表面释放出来。这是支持这一观点的重要证据，即数十亿年来，彗星一直在输送水和有机化合物当它们在月球表面坠毁时。
然而，由于 LCROSS 火箭的陨石坑永远被阴影遮蔽，我和我的同事们已经努力了十年来确定这个埋藏的富含冰层的深度。
即将发生的坠机事故的意外实验将使行星科学家有机会在白天观察一个非常相似的陨石坑。这就像第一次看到 LCROSS 陨石坑的全部细节。
由于撞击发生在月球的远端，因此地球望远镜将无法看到它。但在撞击后大约两周，美国宇航的月球，勘测轨道器开始可以看见陨石坑，因为它的运行轨道将它带到撞击区上方。一旦条件合适，月球轨道飞行器的相机将开始拍摄撞击地点的照片，分辨率约为每秒1 米。其他航天机构的月球轨道飞行器也可以在陨石坑上训练他们的相机。
陨石坑的形状和喷出的尘埃和岩石有望揭示火箭在撞击时的方向。垂直方向将产生更圆形的特征，而不对称的碎片图案可能表明更多的腹部翻板。模型表明，陨石坑的直径可能在10 到 30 米 左右，深度约为 2 到 3 米。

从地球上看不到撞击坑，因此科学家将依赖月球勘测轨道器的照片。
撞击产生的热量也将是有价值的信息。如果观测能够足够快，月球轨道器的红外仪器就有可能探测到陨石坑内的炽热物质。这可用于计算撞击产生的总热量。如果轨道飞行器无法以足够快的速度获得视野，则可以使用高分辨率图像来估计陨石坑和碎片场中熔化物质的数量。

通过比较来自轨道器相机和热传感器的前后图像，科学家将寻找表面的任何其他细微变化。其中一些影响可以延伸到陨石坑半径的数百倍。
撞击和陨石坑的形成是太阳系中普遍存在的现象。陨石坑粉碎和破碎行星地壳，逐渐形成大多数无空气世界常见的松散、颗粒状的顶层。然而，尽管它很常见，但人们对这个过程的整体物理学知之甚少。
观察即将到来的火箭撞击和由此产生的陨石坑可以帮助行星科学家更好地解释 2009 LCROSS 实验的数据并未产生更好的撞击模拟。随着计划在未来几年访问月球的任务方阵 ，对月球表面特性的了解——尤其是埋冰的数量和深度——的需求量很大。

不管这种任性火箭的身份如何，这次罕见的撞击事件将提供新的见解，这可能对未来登月及更远地区任务的成功至关重要。

宇宙飞船每秒飞多少公里

1977年,美国发射了两艘"旅行者号"宇宙飞船,每秒17.2公里的速度。
.阿波罗10号 世界最快的有人操纵宇宙飞船（1996年5月，在一次登月行动彩排中，宇航员驾驶阿波罗10号指挥舱以接近垂直的角度进入大气层，他们的下降速度接近每小时4万公里，是迄今为止人类所体验的最快旅行速度）
据说未来宇宙飞船不论采用哪一种推进系统，都可以获得光速的1/2的速度，即每秒15万公里，虽然这个速度对于星际航行可能还是不够，但已相当可观。有报导说，人类目前正在考虑光子火箭的设计，在已经进行的各种基本粒子的试验中证明光子火箭完全是可能的，光箭燃料将转化成电磁辐射，并形成一股速流以光速喷出。从理论上看，将有光子推进器的宇宙飞船的速度可达到光速的99％。