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  1. 失联的月船2号着陆器已找到,它还能被联系上吗?

失联的月船2号着陆器已找到,它还能被联系上吗?

航空航天专业同学来回答一下这个问题

印度发射的“月船二号”飞船是印度这个国家第一次尝试让自己的太空飞船在月球上“软着陆”,但是在该飞船着陆的时候却发生了意外。如下图所示,飞船在下降过程中忽然偏离了预定轨道(绿线为实际路线,红色为预定路线),随后就失去了联系。

简单说,为了保证飞船着陆的安全性,需要通过发动机对飞船的姿态进行准确的控制,一方面要减速、让飞船的速度降低到很低的速度,另外一方面就是要保持飞船的姿态——千万不能让飞船大头朝下“栽”到月球上(如下图所示,就是美国人在实验控制月球着陆器的姿态)。

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图片来源网络,侵删)

而月船二号出现严重的偏离轨道的现象,很有可能就是发动机控制出了问题,所以现在的月船二号很有可能是以很高的速度“撞”到月球地表,或者现在已经是倒栽葱,一头扎在月球表面上。

如下图所示,就是月船二号的不同组成部分,其中除了登陆月球的一部分外,月船二号还有所谓的“轨道飞行器”,也就是说,月船二号分离成了两部分,一部分登陆月球,还有一部分围绕着月球转动、对月球表面进行科学研究。

发现月船二号登陆舱位置的,就是月船二号的轨道飞行器(如下图所示),通过热成像的方式找到了月船二号。但是直到现在,地球没有与之取得联系。而且按照一般道理来说,月船二号登陆器很大可能上已经损坏,再也不能与地球取得联系了。

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事实上,在这些太空飞船上的仪器都是非常“娇贵”的,如果没有能够用正确的姿势在月球上登陆,那么“摔坏”是十有八九的事情。

我是优美生态环境保卫者,很高兴能回答您提出的问题。

近期,印度月球探测器在距离月球表面2.1公里左右处坠落失联,随后印度空间研究组织发表声明称,已经定位出探测器的大***置,并已确定该探测器肯定是硬着陆,即在月球上空2.1公里处以自由落体形式砸到月球表面。那么,这个探测器还能被联系上吗?

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我们首先先计算一下探测器在坠落时的速度。

根据报道,该探测器的重量为3850千克,月球大气密度还不到地球海平面大气密度的一万亿分之一,因此探测器在坠落过程中的阻力可以忽略不计。根据万有引力公式可以推导出重力加速度的公式是:g=GM/r^2,其中G为万有引力恒量,M为月球质量,r为月球半径。通过计算可得出:月球表面的重力加速度大约为1.63m/s^2,该值约为地球表面重力加速度的六分之一。

根据动能定理,从高处落下的物体,其势能转化为动能,那么势能为mgh,动能为 1/2mV^2,两者相等的话,把探测器的质量(3850千克)、月面重力加速度(1.63m/s^2)、高度(2100米)代入,得到探测器落到月球表面的速度为V=82.7米。

再来看一下坠地时的冲击力是多少。

根据动量定理,物体坠地时的冲击力与物体质量、接触月面作用时间有关。得出冲击力F= (mv)/ t + mg,由于月球表面存在较薄且松散的月壤,我们把坠地的撞击时间定为3秒,则算出探测器坠地瞬间所受到的冲击力为961460N,相当于地球上98吨的物体对地面的压力,等同于30头大象的重量,也几乎等同于地球上最大动物1头蓝鲸所受的重力。可见这个冲击力是多么的巨大。

探测器能联系上吗?

探测器能否联系上,取决于探测器是否损坏,能否经得住这么大的冲击力。月球探测器的除了必要的轨道器、着陆器、返回器、上升器、月球车以外,还有各种高精度相机、雷达、光谱仪、无线电发射等探测和通讯设备。刚才分析出来,探测器在坠地时的巨大冲击力,足以使探测器散架肢解,资助那些支撑探测和通讯的设备都是高精密的,在巨大冲击力下可以肯定地说会被震成碎片,不可能发挥功能,当然也是联系不上的。

就算月球的质量很小,是地球的1/6,即g=10/6 m/s², 从h=2000m 的高度做自由落体(这都没算它的初速度),由于几乎没有大气,那它撞到月面的撞击力依然很大,不信咱们求一下。

解: 由动能定理:mgh=1/2 mv²,可以计算出 v=80m/s;

***设撞地时间很短,咱给它多算一 点,10秒吧

根据动量定理:(取向上为正方向),(F-mg)·t=0-(-mv) ,带入数据可以求出

F=29000 N

这个力大约相当于地球上2.9吨的重物所受的重力,完好无损?骗谁呢,摔不烂它。肯定粉身碎骨了。肯定联系不上了。