学过力学的人都会感叹:登月着陆很难、非常难,比神舟飞船返回地面要难。为什么难?
神舟飞船返回舱基本就是一个铁罐子,本身是没有什么操控性的,它的使命就是选好时机,然后一头从地球轨道以约每秒8公里的速度斜冲下来。因为地球有厚厚的大气层,返回舱与空气摩擦一步步减速,到了一定高度,还打开降落伞进一步减速,这也是靠空气阻力。只在着陆的最后一瞬间,才用火箭向下喷射,做最后的缓冲,使铁罐子以低速砸在地上。
月球没有大气层,飞行器没有任何可以借力的东西可以减速、转向,完全只能靠自身携带的火箭的反作用才能实现减速。
而要做到这一点,必须携带大量的燃料,还要有精准的控制。
下面我们用一个简单的模型看看。我们考虑两种模式。
1)嫦娥飞船先进入绕月轨道,先绕着月球转,然后降落---这是美国阿波罗飞船登月舱号称的方式;或者
2)嫦娥飞船不进入绕月轨道,而是直接一头向月心冲去。
等会再来算。。。。