地月距离在变化吗(地月距离直观图)
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地月距离大约38万公里地球到月球的平均距离为384403千米(公里)。地月转移这条弧线轨道可就不只是38万公里了,可能要1.5倍于月地直线距离。所以,完全用不着拿光年来形容地月距离。而地月平均距离不过38.44万千米,这个距离光只需要1.28秒就走完了。
地球到月球多少光年?
地球到月球的距离如果用的上光年来形容的话,那人类可能永远无法登上月球。为什么这么说,一起了解下就知道了。地月距离大约38万公里地球到月球的平均距离为384403千米(公里)。因为月球环绕地球的运行轨道并非圆形,而是椭圆形。所以,就存在近地点和远地点。月球与地球近地点的距离是36.3万千米,与地球远地点的距离是40.6万千米,而地月的平均距离为38.44万千米。
38万多千米对于我们来讲确实很遥远,我们环绕地球的赤道走一圈才是40076千米,地月距离是赤道周长的9倍还要多。但是,即使这样的距离也用不着拿光年来形容。地月距离只够光走1秒多光年是形容光在真空环境中走一年的距离。所以,我们通过光的速度就可以得出1光年有长。光在真空环境中的传播速度为299,792,458米/秒,约为30万千米/秒。
所以,一光年为9460730472580800米=9.46万亿千米。而地月平均距离不过38.44万千米,这个距离光只需要1.28秒就走完了。即使是地球到太阳的平均距离1.496亿千米,光只需要8分18秒就可以走完。所以,完全用不着拿光年来形容地月距离。如果地月距离足够远,用得着拿光年来形容,那么我们可能永远都无法登上月球。
一光年的距离,以我们现在的科技需要走多久?一光年为9.46万亿千米,这个距离是什么概念。一辆时速100公里的汽车,需要一直行驶1080万年才能走完一光年,相当于我们的老祖先森林古猿进化成现在的人类所用的时间。一架时速900公里的飞机,需要120万年的时间,比蓝田猿人进化到现代人所用的时间还要长。人类目前制造出的最快飞行器是旅行者一号都需要17646年才能飞离一光年外。
图:旅行者一号旅行者一号是1977年美国宇航局发射的一艘无人外太阳系探测器。由于太空环境有其它天体引力的影响,旅行者一号最快速度为40千米/秒,目前的飞行速度为17千米/秒。截至2019年10月23日止,旅行者1号已经飞行了42年之久,正处于离太阳211亿公里的位置。图:旅行者一号回望地球而这个距离,光仅仅需要19.53小时就可以走完。
尽管旅行者一号每秒可以飞行数十公里,但由于太阳系的直径有1-2光年,旅行者一号飞出太阳系至少还需要1.8万年。总结月球到地球的距离,对我们来讲太过遥远,但对于光来讲走完全程只需要1秒多。所以,用光年来形容地月距离无疑是杀鸡用宰牛刀。以人类目前科技制造出的最快飞行器也需要1.8万年才能走完一光年的距离。
嫦娥5号飞抵月球轨道为什么需要112小时呢?
地月距离平均38万公里,如果要冲出地球引力的束缚,得达到第二宇宙速度11.2千米/秒,以这个速度飞行的话 38万/11.2=9.42小时,接近10个小时也就到达月球了,为什么嫦娥5号飞抵月球轨道需要112小时呢。这里面有两个问题大家要明白,首先嫦娥五号不是走直线飞往月球,如上图,它是走了一大段弧线,说是弧线,其实是一个大椭圆轨道的一部分,在宇宙中我们从地球上向外发射的探测器材,得受地球的引力束缚,同时还要受月球、太阳等其它天体对它的引力,综合起来这个轨道就是一个椭圆了,并不是直线。
我们发射的嫦娥五号位于地球和月球之间,主要受这两个天体引力束缚,在飞行过程中,地球、月球对它的引力在不断变化,它的轨道也随之变化,通俗地说,就像我们开车,没用方向盘,只知道往前走,有时候前行的方向不是我们需要的,要发生偏离,为此只能进行人工干预,进行轨道修正。上图,嫦娥五号中途飞行过程中,预计准备三次修正,经过一次修正,二次修正后,轨道没有偏离,就取消的第三次修正,嫦娥在太空中怎么控制它呢,只能通过点火方式向某个方向喷出气体,就像我们给气球放气一样,气球向后喷气获得前行的动力。
地月转移这条弧线轨道可就不只是38万公里了,可能要1.5倍于月地直线距离。其次,嫦娥飞行速度不会总是11.2千米/秒,这个速度只是冲出地球引力的束缚,进入环月轨道时的速度,也是最高速度。其它轨道段的速度并不是很高,这就像垂直向空中抛出石块一样,越往高空,受地球引力影响,它的速度会越来越低,这是因为地球引力在持续影响。
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