明查｜嫦娥六号“31马赫使世界更加文明”？嫦娥五号已经实现

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- 在网络爆炸文章中，嫦娥六号的返回时速率和半射速跳跃返回方式并不是第一次实现。嫦娥五号在中国2020年返回时已经实现。

- 相比之下，嫦娥六号有了更值得关注的技术突破:突破了月球逆行轨道设计与控制技术、月球背面智能采样技术、月球背面起飞上升技术，完成了世界上第一次月球背面自动采样回归，再次创造了中国航天的世界纪录。

事件背景

6月25日，嫦娥六号返回器在内蒙古四子王旗预定区域准确着陆，工作正常，标志着嫦娥六号探月工程任务圆满成功，实现了世界上第一次月球背面采样返回。在这次回归之前，社交平台上流传着嫦娥六号回归速度“超越时代”、“31马赫让世界更加文明”、“31马赫在西方50年内难以追逐”的说法。这个说法准确吗？嫦娥六号有什么新的突破？

网络爆款截图

明查

正确的“马赫”开启方式

马赫数是速度和音速的比值，代表局部速度与介质音速相比的倍数，而音速(即声音的传播速度)在不同的高度、温度和大气密度下有不同的值。因此，马赫不是一个固定的数字单位，即无限大纲(常见的无限大纲也包括圆周率等)。).一般默认情况下，马赫的速度是15℃空气中标准大气压(海平面)声音的传播速度，即每秒340米左右。

GlennnnNASA的研究机构 Research Center指出，当飞机在空中飞行时，附近的空气分子会受到干扰，并在飞机周围移动。高速飞行时，飞机的部分能量会压缩气体，部分空气密度会发生变化。这一压缩效应可以改变飞机的力，速度越快，这一效应就越重要。飞机的速度与气体中的声速比，即马赫，决定了许多膨胀效应的大小，常用于空气动力学。（aerodynamics）研究中。

Glenn Research Center对马赫数的解释

《西北工业大学学报》发表的《马赫角与马赫数联系的简洁推导》指出，“由于超声速度(本文指的是supersonic，学术界常见的物体与气体的相互作用是以表示1-5马赫数之间的速度)，一般采用计算流体力学理论来获取数值解。如果能够绕过复杂的作用力，建立合适的概念模型，得到小扰动波动方程的分析和解析，从另一个角度来看，这项工作将对超声速流中小扰动的传播具有一定的理论意义。“可以看出，在一般气体环境下，马赫数通常是简化计算步骤的。

而且嫦娥六号重返地球的过程，涉及到高超的音速（hypersonic，代表马赫数大于25)飞机返回大气层的再入动力学。（reentry dynamics）。在这种环境下，气流温度非常高，以至于双原子分子的离子键被破坏。分子断裂后，飞机周围会产生带电等离子体。此外，由于海拔高，空气密度低，飞机下表面会产生强烈的冲击波。因此，实现再次进入大气层确实是一个困难的问题。换句话说，当飞机进入地球大气层时，它会受到许多力的影响，如重力和与空气颗粒摩擦形成的阻力。阻力可以缓解重力对飞机的影响，但同时也会产生极高的温度，因此控制飞行速度和重新进入视角尤为重要。

在上述气体环境下，31马赫可以代表大约10.6公里/秒的速度。根据国家航天局发布的信息，“嫦娥六号返回器第一次以接近第二宇宙速度(约11.2公里/秒)的高速进入大西洋上空的地球大气层，实施第一次气动降速。”严格来说，需要用马赫描述嫦娥六号的返回速度，同时表明音速条件。

此外，登月的基本条件是脱离地球引力的束缚，发射速度至少需要达到第二宇宙速度11.2公里/秒，这也是所有成功的探月任务所必需的飞行速度。

世界上第一次回归嫦娥六号的速度和方法？

事实上，据国家航天局报道，嫦娥六号返回器的速度与2020年嫦娥五号基本一致。“嫦娥五号返回器以接近第二宇宙速度(约11.2公里/秒)的高速进入地球大气层，在距离地面约120公里的地方实施第一次气动减速。降到预定高度后，返回器跳出大气层，到达最高点后开始滑行减少。随后，返回器再次进入大气层，进行二次气动减速。而且这种返回方式，也就是半射速跳跃再次返回，也出现在嫦娥六号返回过程中。

2020年12月，航天科技集团第五医院专家就嫦娥五号返回技术向本报解释，“就像在太空中“浪费水”一样，返回器首先高速进入大气层，然后借助大气层提供的力跳出大气层，然后以第一宇宙速度进入大气层，返回地面。整个过程将在15分钟内完成。"""“打水漂”就是要让返回器在大气中飞行，在再次上升的过程中消耗足够的能量，从而降低速度。” 可以看出，在我国，嫦娥六号返回器的返回速度和方法早已在2020年实现。

需要指出的是，在此之前，美国阿波罗登月计划和苏联Zond系列月球检测任务也通过弹跳重新进入和回归。半弹道跳跃重新进入和回归是基于中国航天器的实际情况。

为了避免气流，阿波罗11号再次进入时进行了一次向上弹跳，但并未跳出大气层。

Zond 6再次进入返回时，两次进入大气层完成跳跃返回。

嫦娥六号在嫦娥五号的基础上，除了回归速度之外，还有更多值得关注的“亮点”。据国家航天局副局邬志刚介绍，嫦娥六号任务是迄今为止中国航天史上技术水平最高的月球检测任务，完成了“三大技术突破”和“世界第一”。也就是说，它突破了月球逆行轨道的设计和控制技术，月球背面的智能采样技术，月球背面的起飞和上升技术，完成了世界上第一次月球背面的自动采样，再次创造了中国航天的世界纪录。

在鹊桥二号中继星的支持下，嫦娥五号的任务是在月球正面取样回来，嫦娥六号的任务是在月球背面取样回来。面对新的挑战，嫦娥六号任务总设计师胡浩表示，嫦娥六号作为嫦娥五号的备份，已经生产了很长时间。在执行任务之前，研究人员深入整理了产品的质量和可靠性，使整个系统更加完善、健康和可靠。另外，研究人员在较短的时间内重新开始了鹊桥二号中继星的研制，并且克服了困难，进行了大量的实验和验证。

综上所述，嫦娥六号的返回速率和半射速跳跃性再入返回方式并不是第一次在网络爆炸文章中被称为“强大实力”。嫦娥五号在中国2020年返回时已经实现。相比之下，嫦娥六号有了更值得关注的技术突破:突破了月球逆行轨道设计与控制技术、月球背面智能采样技术、月球背面起飞上升技术，完成了世界上第一次月球背面自动采样回归，再次创造了中国航天的世界纪录。

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