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月球丢了該怎麼辦

生活 更新时间:2025-08-25 03:57:10

假設你一覺醒來,發現你在月球上了。沒有手機,沒有5G,身邊隻有一個漂流瓶,一張紙,一支筆。你怎麼辦?

月球丢了該怎麼辦(被困月球怎麼辦)1

沒關系。因為你很快就會被月球白天127攝氏度的高溫烤熟,或者被-173攝氏度的夜晚凍僵,你不會感到絲毫疼痛。當然,筆者是仁慈的。送你一件冬暖夏涼的宇航服。

月球丢了該怎麼辦(被困月球怎麼辦)2

終于可以開始考慮如何求救了。你寫下求救信息裝進漂流瓶,

現在問題來了,該怎麼扔、扔多快,才能把漂流瓶扔回地球?

首先,想直直扔回來是不大可能的。由于在太空,物體要麼是在做環繞運動,要麼就在撞擊,所以我們必須考慮利用軌道物理的方式,把瓶子扔回來。

那為什麼不直接随便朝着地球使勁扔一手,靠地球引力把瓶子吸過去?這樣不是不可以,但是我們講究省力,畢竟在軌道空間裡,一點點偏差都可以導緻你花費無限多的力氣。在這裡,我們得知道,正如同地球有“逃離速度”,月球也有“逃離速度”。隻有速度達到每秒2375米,才能掙脫月球的引力。

月球丢了該怎麼辦(被困月球怎麼辦)3

所以從原理上來講,如果想最省速度/力氣地把瓶子扔回地球,就需要計算好角度和(之于軌道位置的)投擲時機,充分利用月球引力加速并充分利用地球大氣減速一切完美的話,你隻需要比月球的逃離速度(2375 m/s)大一點點

有了這個想法,在實際操作前,我們可以先想象一下我們漂流瓶的運動軌迹:
  1. 漂流瓶扔去出要嘗試逃離月球引力,但同時也要相對于繞地軌道減速。
  2. 扔出去後,最好是能讓漂流瓶在重新繞回近月點的時候,獲得彈弓效應,被加速彈離月球,并再次相對于地球軌道減速。
  3. 現在,漂流瓶脫離月球軌道,進入繞地球軌道。
  4. 最理想的情況,是能讓漂流瓶的近地點在地球大氣之内
  5. 當漂流瓶環繞地球,靠近近地點時,受到大氣阻力而減速
  6. 軌道速度的降低,導緻漂流瓶繞地球軌道的遠地點和近地點被不斷降低,
  7. 漂流瓶繞地球N圈後,終于被大氣充分減速,軌道不斷衰減,
  8. 漂流瓶落回地面。

我們再來看個模拟。在這個模拟裡,假設的初速度為2575m/s,也就是隻比月球逃離速度大200m/s.

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藍色代表地球方向,紅色代表月球,綠色是漂流瓶速率

以第三人稱視角看,大概就是這麼個樣子。當然,這個模拟裡沒能考慮到地球大氣。

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同樣的模拟,但是從月球出發,追随漂流瓶。這裡大家可以很清晰地感受到軌道物理“奇怪”的地方,那就是幾乎所有運動其實都是在畫弧形,并沒有直線。

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實際操作

教學完畢,在确保漂流瓶不會被因為和大氣摩擦生熱而蒸發的情況下,你隻需要鍛煉下手速,把漂流瓶以2575 m/s的速度扔出去就行啦。這有多快呢?大概也就7、8倍音速吧。

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練手速是關鍵!

啟示

這個故事給了我們充分的理由去鍛煉手速(狗頭)。

認真點講,其實,如何從月球把東西送回月球是科學家們很認真地在鑽研的問題。美國之所以沒有再登月,很大一部分原因就是登月的開支太大。而NASA一直都在思考,如何才能把月球任務變得經濟實惠一些?

那當飛船從月球探測完畢,要回到地球,就需要大量的燃料來助推。這裡需要用的燃料越多,就代表飛船當初從地球發射時就越重(越重=更多脫離地球用的助推劑=更多$$$$)。所以,如何在最節省速度(燃料)的情況下,從月球返回地球,就成了一個很嚴肅的研究課題。

當然,NASA的研究不會像我們今天這樣拍腦門。除了有大量計算外,還有很多現實考量,比如“要花多長時間”、“如何助推,助推器的功率和時機?”等等。

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