大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于月球背面比正面冷的问题,于是小编就整理了3个相关介绍月球背面比正面冷的解答,让我们一起看看吧。
月球背面的引力与正面的引力一样吗?
不一样,面朝地球一面的月球体中引力体被地球引力场吸引强于对面。背向地球一面月球体中的斥.静力体被地球斥.静力场穿越传动的的强度大于对面。(有引.斥.静三力场穿越传动不均匀引.斥.静三力体球摆动视频为证。)
不一致,月球正面和背面的合引力是不同的。
考虑较强影响因素,月球会受到自身引力、地球、太阳的引力作用,自身引力是形成月球结构的主要原因;地球引力让月球围绕地球公转,并锁定月球的一面永远面对地球,由于月球正面跟背面离地球距离是不一致的,故而受到地球引力强度是不一致的,靠近地球的一面引力更强!
地月系统同时会绕太阳公转,月球也会受到太阳引力作用,月球背面、正面到太阳的距离不一样,引力强度也不会不一样!
月球、地球、太阳是影响月球结构跟运行的三个最主要因素,月球上不同位置受到的引力合力是不一样的!
为什么月球的正面与背面差别这么大呢?
这两面我都没见过呀!
你问有什么不同,我肯定是说不出个子午卯酉的。
但根据常识来看,月球引力比较小,所以它没有大气层,这样它就暴露在空旷的宇宙里了。
宇宙在我们看来是空旷无垠的,但是在星球本身来说,它面临的风险可就大了。
首先就是流星和陨石。
一个星球能被打成什么样,看看月球上的月球坑就知道了。
但是月球是地球的卫星,而且在这个周围还有几大行星,这就形成了一个局面。
月球应该总有一面向外,经常被陨石打到,而另一面呢,就很少被陨石打到。
日积月累,两边的地理环境就产生了巨大的差别。
月球是天空中除了太阳以外,我们所能看到的最亮的光源了。所以月球在地球上的生物进化中也起到了一定的作用,相信古人在观察月亮的时候也发现了一个问题,不管是啥时候看月亮,它的表面看起来都是一样,也就是月球总是一面朝向我们。
当然古人无法解答这么深奥的问题,现在我们知道,之所以无论何时看月球,看到的月球都是同一面,是因为月球的公转周期和自转周期相同,它绕地球转了一圈,刚好也自转了一圈,所有在地球上我们看到的月球总是那副模样。这种现象,我们称之为天体之间的潮汐锁定。
对月球背面的探索
由于月球被地球锁定,因此月球就为我们人类留下了一个千年谜题,月球背面有什么?人类是那种越不了解一件事物,就越想去探索的生物,这就是人类的好奇心趋势,这也是人类科学发展的原动力。除了好奇心,我们还有对未知事物恐惧的心理,越恐惧就越容易幻想,幻想就诞生了很多的阴谋论,认为月球背面肯定隐藏了天大的秘密,是外星人的基地!
那么月球背面有什么?要解决这个问题任何的理论猜测都无能无力,我们只有亲眼去背面看一看就一目了然,而且很多的谣言也就不攻自破。不过,去月球背面看,这件事谈何容易!毕竟人类要离开自己赖以生存了几百万年的地球,去往384000公里之外空无一物的空间,风险可想而知。
所以直到1959年的10月4日,距今也不过60年左右,苏联发射了“月球3号”探测器首次为我们人类拍下了月球背面的样子,虽然分辨率很渣,但这是人类的第一次,所以还是很具有纪念意义。
紧接着美国就启动了以将人类送上月球为目的的阿波罗计划,前期向月球发射了大量的探测器,同时我们也获得了更加清晰的月球背部照片。尤其是在1968年的阿波罗8号绕月航行的任务中,宇航员也亲眼看到了月球的背面的样子。并没有什么所谓的外星人基地这么一说,整个月球一片荒凉、毫无生机。
正反两面的差异
虽然没有啥特别奇怪的发现,但我们还是看到了月球的正反两面拥有非常大的外表差异。正面虽然也有陨石坑,但是陨石坑的数量明显少很多,而且正面的月球被暗灰色的区域覆盖了将近25%的面积,我们称之为月海。
反观月球的背面,密密麻麻的陨石坑,大坑套小坑,小坑何其多,还有最大的区别就是背面的月球反照率更高,因为我们在背面看不到灰暗色的月海!
造成差异如此之大的原因,有人认为是月球的正面受到了地球的保护,很少被陨石能砸到,而背面面朝宇宙空间,经常被陨石袭击。当时它也为地球挡了陨石,这样猜测根本无法解释正面的月海是怎么来的?为什么有月海的地方就没有陨石坑呢?而且当我们了解到月球和地球之间的距离以及这个两个天体的大小时,这种互相保护的说法也根本站不住脚。
上图就是地球和月球真实大小和之间距离的对比图片,它俩之间的距离达到了地球直径的40倍,所以月球每面受到陨石撞击的几率是大致相等的。它俩谁也保护不了谁。那么月球两面的差异是怎么来的呢?这其实跟月球的起源有关。
月球撞击说
月球的形成时间和地球的年龄相差不太多,当时在太阳系中有一颗同火星大小的行星脱离了自己原有的轨道撞向了地球。导致了这颗行星彻底被摧毁,而地球的大部分物质被重新抛到了宇宙空间中。
那些没有逃离地球引力范围,处在地球轨道附近的物质又在自身的引力下开始凝聚形成了原始的月球。而撞击后的地球和月球表面都处在高温的熔融状态,在数千万年的时间尺度上,月球和地球一直被空间中的陨石碎片撞击...
而月球正面陨石坑少的原因是,一开始月球轨道离地球十分的近,潮汐引力在很短的时间内就将月球锁定在了地球上,一直朝向地球的一面会受到地球额外温度的炙烤,导致月球正面一直保持比较高的温度,也就是熔融状态,相反背面由于没有额外的热量就冷却的更快,因此陨石砸到冷却的月表上就形成大量的陨石坑,而砸到熔融状态的表面就很难留下痕迹。
月海的形成以及月海上没有陨石坑的原因,也跟正面长期处在高温状态有关,地球的潮汐引力会导致月球内部的熔岩从正面流出,覆盖正面大片的面积,以前存在的陨石坑也会被流出的岩浆重新抹平,而炙热的岩浆冷却后就形成了暗灰色的表面。
以上就是月球正反两面差异的原因。
所谓月亮的正反面之说,就是因为从地球上永远只能看到月亮一面造成的。月亮的正反面的差别应该不大,陨石坑应该差不多大和多。
据天文学家说,月亮是“躺着”绕地球转。即月亮的自转轴平行于月亮绕地球的轨道平面。另外一种说法是,月亮自转轴垂直月亮绕地球的轨道平面,但自转速度很慢,与绕地球的公转速度一样,即一个月自转一周;这样,在地球上永远只能看到地球的一面。
如果是上面“躺着”转的说法,月亮的“正反面”有些不同,应该有些道理。可能月亮朝着地球的“正面”遭受陨石撞击的概率,确实少点,陨石坑应该少点。
如果是上面的另一种说法,则月亮的正反面遭受陨石撞击的概率差别不大。
谢谢兄弟邀请,我是这样猜想月球2部分差异的。首先,是陨石撞击程度不同。月球的一面永远对着地球相对平静,另一面迎着小行星带不断承受陨石的轰击。其次,是受波粒冲击程度不同。太阳光与太阳风中的粒子不断冲刷腐蚀着一面。再次,一面承受着地球的湿度、向心力……总之,月球的2面承受的交边湿热不容、高低温不同、电磁干扰骚扰不同、碰撞不同、酸雾腐蚀不同……等等。随着认知的不断提升,会有理论与我猜想相悖或发展。祝好。
不吹不黑,月球背面降落难,还是月球南极降落难?
背面难,月球是不会自转的,正面始终面对地球,地球上就能用望远镜等仪器观测到,在地球上大致就能定下着陆地点而且还能直接遥控登月。但月球背面就不同了,究竟是个什么状况就需要有绕月飞行器先进行尽可能的探测,但由于不够直观,软着陆时还需要设定着陆器能随机应变,并且遥控登月和登月成功后传回数据时信号会被月球本身阻隔,因此还得先发射一个鹊桥中继卫星。无论是难度还是耗费的金钱都跟正面登月不是同一个档次的。
不吹不黑,月球背面降落难,还是月球南极降落难?
其实先给出答案,单纯从月面降落这个环节来说明的话,无论在月球哪个角落降落,难度都一样的,但整体工程实施难度上却天差地别,区别在哪里?测控需求!
月面降落有哪些难度?
很多朋友都以火星降落为月面降落参考,其实两者没有可比性,即使在重返大气层降落仍然非常困难,我们大致来解释下这个过程。
1、穿过大气层下降
穿过大气层下降因为有大气动力减速,因此不需要全程动力减速下降,但会遇到两个难题:
- 高超音速气动激波加热
- 大气层内减速伞技术
大家的理解一般都是大气与飞行器表面摩擦高温,其实完全不是这样,是超音速激波加热才是这个高温的真正关键,当然不管这高温来自哪里,我们都必须要解决这个问题。对于重返大气层的返回式飞行器来说有两个方式来解决:
- 优秀的大气层内气动外形
- 抗烧蚀外壳
前者会在大气层气动作用下维持一个方向下降,比如中国份额神舟系列飞船,还有美国的阿波罗飞船以及新的猎户座飞船,三种结构各有区别,但在大气层内会在气动作用下自稳定。
后者抗烧蚀外壳则更重要,因为稳定后前进方向的那一面会遭受数千度高温的侵袭,高强度,耐高温的大底是必须要跨过去的难关。
最后闯过烧蚀难关的还要降落伞减速,很多朋友会将这个过程忽略,其实高速开伞风险很高,特别是大气稀薄的条件下超音速开伞尤其高难度,在火星大气层内降落时,由于火星大气压只有地球1%,烧蚀问题不会很严重,但超音速开伞条件简直就丧心病狂。
2、无大气层全程动力下降
无大气层月面降落时没有气动加热与开伞问题,但全程动力减速下降,对发动机要求极高,而且每个阶段的发动机推力是不一样的,因此我们的嫦娥三号四号计划中有一个7500N变推力发动机突破的重大新闻,可见能精确控制推力的发动机在月面下降过程中的重要性。
3、总结下有大气层和无大气层的结构设计区别
前者必须有优秀的启动外形,而后者比如月面登录的着陆器,形状五花八门,只要有足够的动力,能维持平衡,是什么外形没有任何关系。
月面降落测控要求有多难?
能稳稳的降下去,离不开星载系统的自动控制,当然无论AI多只智能,也不如人在回路中干预,因此月面从开始下降到落月完成这个时间中,有很多需要地面测控中心参与的控制,当然现在这种控制越来越少了。
月面测控
成功通过下降阶段着陆以后,着陆器的通讯一般是直接和地面中心展开,当然特殊情况也可以通过轨道器来中继,但轨道器在月球轨道上是运动的,有远及近,由近及远,而且有些轨道还不适合与地面通讯,因此在正面登陆时除非特殊,否则不会由轨道器中转。
但月球背面通讯就完全不一样了,着陆器本身不能和地球直接通讯,轨道器通讯断断续续,那么只能认为制造一个中继通讯点,而嫦娥四号的中继通讯点就在月球和地球连线的延长线距离月面约6.5万千米的拉格朗日点上,这个位置的绕行可以同时看到地球和月球背面,因此这个点的通讯中继位置是绝佳的。
但这会额外增加一个中继卫星的成本,而且整个系统复杂程度会成倍增加,各个技术难点甚至会拖累整个工程的进度,因此当去年2018年5月份发射的鹊桥成功入轨时大家一片欢呼,因为这保证了未来的嫦娥四号着陆通信任务顺利展开。
火星测控
火星任务的通讯保障有几个方面,与月面相反,火星一直在自转中,因此登陆火星时或者登陆火星后都有可能断断续续,因为受到火星的遮挡,因此在洞察者登陆火星时有两颗小卫星在火星轨道上执行中继通讯任务。
伊娃”和“瓦力”提供了洞察号降落时的信号中转服务
另外还有一个不得不考虑的问题,就是火星与地球之间的通讯延迟,这可能比中继更令人煎熬,火星与地球之间的距离是动态的,最近是大约5500万千米,单程需要2分半钟多一点,来回需要5分钟,最远是4亿千米,通讯延迟单程十几分钟,因此火星任务的不确定性因素更多,因为这十几分钟内什么事情都可能发生,而我们没有任何处理方式,因为传送你处理的指令还在路上。
因此我们客观的分析下登陆月球南极与背面的难度,技术上其实没啥差别,但通讯保障上直接秒杀大部分玩家,这个技术相信美国是有的,欧空局可能也有,但他们都没有实施过,有技术不一定代表能成功实施,比如印度的月船二号着陆器登月失败,相信印度是有技术的,但能不能成功实施则是另一回事情,这不止是技术那么简单,整个登月工程的统筹控制与实施能力更重要,这才是一个团队成熟的表现。
单纯降落的话,正面背面难度都是一样的,毕竟肉眼看不到,就算看到也只能干瞪眼,没办法插手,如果能远程控制,那探测器的要求就不用那么高,随便弄个直升机就飞上去了。
降落的难点主要有三点:
1,全自动控制
月球距离地球大概38万5千公里,这个距离即使是光速都要1秒多,一来一回差不多就要3秒,而电子信号的速度是比光速要稍微慢一点的,这样来回花的时间就更长,根本没办法人为控制。
所以探测器在降落的时候,必须所有的操作都由探测器系统本身去控制。
2,降落
月球没有大气层,也没有海洋,所以不可能靠大气层用降落伞减速,也不能冲进水里,唯一的减速方法就是通过反推火箭喷射推力。
但在下降的过程中,距离地面越来越近,由于推进剂不断减少,探测器整体的质量改变,所以推进器的推力自然也会随着质量以及月球引力的改变而改变。
这对推进系统和发动机有很高的要求,以色列的探测器就是因为发动机罢工而坠毁。
3,着陆点
在没有人员驾驶的情况下,探测器只能一边降落一边自己观察周围的环境,避开有可能的危险区域,这对避障技术有很高的要求,而且在这过程中还要对推进系统控制,避免提前燃料用尽。
虽然有鹊桥中继星,但这对于降落并没有太大的作用,鹊桥的用处就是传递信息,而且鹊桥离地球比月球离地球要更远,延迟也会更久。
当然是背面了,但是正所谓会者不难,难者不会,咱们探月是脚踏实地走出来的,每迈出一步都是坚定踏实的,美苏当初往月球发射了多少探测器才有今天的成就啊,咱们每发射一次都是巨大的进步,每个步骤最多两次,因为有备份星,不用就浪费了,即便如此,也得顺便验证下一阶段的技术,这点真的很佩服中国航天人啊,咱们得探测器着陆技术,放眼世界,现在也是顶级的了,凭借后发技术优势,我们实现了着陆器通过智能化自主着陆技术,也就是因为月地距离是2光秒,无线信号是大于2秒的延迟的,如果地面遥控,会有时间误差,增加着陆精度和难度,而自主着陆是通过着陆器自身所带的传感器,实时观察月面情况,根据数据反馈选择合适登陆点,再加上咱们得变推力发动机给力,还有那个用于月背的中继卫星的帮助,即便是月背着陆,我们都感觉是那么的可靠踏实,因为你所有的准备工作都充分了,成功几率肯定很高了,印度的失败不能说明印度不行了,只能证明中国科技人员,技术基础和组织能力目前来说更加优秀。
在今年年初,我国的嫦娥四号探测器成功在月球背面实现软着陆,成为人类史上的首次。而在本月初,印度的月船2号试图成为第一个在月球南极进行软着陆的探测器,但它在着陆前失联,不受控制地掉到月球上。不管怎样,从技术角度来看,登陆月球背面和月球南极哪个更难呢?
无论是难度,还是任务的完成度,显然都是我国更胜一筹。虽然月球南极的登陆难度要比月球中部区域更加困难,但月船2号着陆器选择登陆的地点是在月球正面,而非更难登陆的月球背面。那么,为什么说月球背面会更加难以登陆呢?
这与月球的特殊运动方式有关。数十亿年来,地球引力持续对月球施加了潮汐力的作用,这导致月球的自转速度越来越慢,自转周期越来越长。最终,月球的自转周期变得与月球绕地球的公转周期完全一致,月球相对于地球被潮汐锁定。在这种情况下,月球背面会始终背对地球,而月球正面会始终面对地球。
由于潮汐锁定现象,如果探测器要登陆月球背面,它将无法与地球上的控制中心取得联系,因为无线电信号会被月球所阻挡。为了解决这个问题,我国在发射嫦娥四号之前,先发射了鹊桥号中继卫星,它飞到地月系统的第二拉格朗日点的晕轨道上。
地月系统的第二拉格朗日点位于地月连线的月球外侧上,与月球相距6.5万公里。这是地月系统的引力平衡点,在这里运行的卫星能够与地球和月球的相对位置保持长期稳定。鹊桥号在此运行,信号经由它传输不会被月球阻挡,这样就能实现月球背面和地球的通信。
而在月球正面登陆,即便是在靠近南极的区域,也无需中继卫星,地球上的控制中心可以直接对探测器进行遥控。仅从这方面来看,在月球背面软着陆要比在月球南极登陆困难很多。正因为如此,当年阿波罗登月飞船6次着陆月球,登陆点都是在月球正面。
另外,在测控方面,我国都是依靠自己的技术。而印度的测控则是得到了美国宇航局(NASA)的帮助,NASA的深空网络(DSN)为月船2号保驾护航。
最为关键的是,我国已经成功实现了月球背面的软着陆。在此之前,我国的嫦娥三号还成功登陆过月球正面。迄今为止,我国探测器登陆月球的成功率是100%。而在人类航天史上,只有38次成功实现了月球软着陆任务,成功率为52%。
到此,以上就是小编对于月球背面比正面冷的问题就介绍到这了,希望介绍关于月球背面比正面冷的3点解答对大家有用。
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