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一吨是软着陆舱。在绕轨飞行时决定降落地点后,软着陆舱就会脱离轨道舱,一边利用绕月卫星和地球保持相互通信,一边往月球降落。
一吨重量的一半五百公斤是软着陆舱的推进剂四氧化氮和联氨。着陆舱会利用推进剂保持滞空状态,进行更详细的探测,并寻找最合适的着陆地点。
顺利找到着陆地点后,着陆舱再启动逆向喷射逐渐落地,之后开始样品采集工作。
样品采集工作的目的在于探寻含水的地表物质究竟是何种性质。水存在本身几乎已经确定无疑,问题是它的存在形态。太古彗星留下的水分子是变成了雪原,还是变成了冻结的湖面?表面是否覆盖着月壤,还是已经嵌入地底而没有裸露在地表?是否在和月壤的微粒子混合后成为永久冻土,或是因为宏观的不均等让直径数十米的冻冰盆地遍布了方圆数千米?科学家们提出了各种各样的模型,但谁能说中目前还无法知晓。如果解不开这个谜底,那么利用月球水也就无从谈起。
不论月球水是何种形态,都要将样品带回地球,在大家的努力之下,着陆舱应运而生。首先,必然要降落在水的正上方,否则后面无从谈起。为了顺利降落到合适的位置,舱体配备了从微波到红外线等多种波长的主动型传感器。落地之后,无论水在地底还是在地表,配备的钻探装置都能接触到水。为了防止舱体本身在低重力的作用下发生转动,两根钻头要同时钻挖。有两根钻头的话,即便其中一根断了,也能完成任务,可以说让舱体拥有了冗余度。之后,即使钻探装置不能用,我们还有应急采样装置——将火药发射式的铲斗用缆绳拉回,至少能从地表刮一些样品回来。
这种装置的质量大概是一百公斤。着陆舱一吨的重量当中,五百公斤是着陆用的推进剂,一百公斤是采集器械。
剩下的四百公斤实际上一半以上也是推进剂,届时这部分推进剂将由着陆舱上半部的返回舱消耗掉。舍弃着陆用的发动机、着陆架和采集器械等等一切装备后,只剩返回舱离开月面升入绕月轨道。虽然月球轨道速度是每秒一点六八千米——高达五马赫的速度,但是在低重力的作用下,返回舱还是可以相对轻松地达到这个速度。
返回舱之后会在绕月轨道实施返回地球喷射,彻底将月球抛到身后。返回舱的推进剂是从月面到这一步行程必不可少的。
仅剩下一百几十公斤的返回舱,几天后穿入地球大气层,打开翼伞进行滑翔,最后返回位于种子岛中央地带的新种子岛机场。
除去穿入大气层时用于发散热量的烧蚀材料以及切断的翼伞,最终剩下的重量只有四十几公斤。
四十几公斤的返回舱,保存在其内部的重量是十公斤。
