从嫦娥二号近月制动联想到的明年高考题目

       写下这些文字前大约两小时，嫦娥二号完成了整个飞行中非常关键的近月制动任务。嫦娥二号卫星将在后面的日子里环绕月球飞行，对月球进行科学探测。

       新闻媒体似乎均未给出嫦娥二号制动后的飞行速度，其实这可以是一个简单的高中物理题，作为高考题目考查明年即将进入大学的学子。

       题目可以简单，也可以稍难，各出一题。

题1.

已知嫦娥二号要制动绕月，给出月球质量M和嫦娥二号卫星质量m，以及绕月目标圆轨道高度H，请计算近月制动的目标速率V，即制动后的飞行速率是多少？

       对中国空间技术研究院（航天五院）的设计师来说，计算卫星制动的目标速度是不够的，还需知道为了达到这个目标速度，需要如何控制卫星做制动，这仍然是一个力学和运动学的问题。由于卫星参数此时固定，制动力即发动机喷管给出的力也参数已知，可控的是发动机反向喷气时间。下面引入这个时间参数，使得题目稍难一点，见题2。高考学子如果想成为中国航天科技集团第五研究院的设计师，一定要做对这道题。

题2.

已知嫦娥二号要通过向其速度反方向喷气来实现近月制动，并最终能够以距离月球高度H的圆轨道环月飞行。给出月球质量M和嫦娥二号卫星质量m，喷气发动机额定推力F，嫦娥二号开始制动时刻的速度V1，请计算为了使嫦娥二号环月飞行，所需制动时间t是多少？

       参加高考的学子如果将来想做发动机设计师，那么还需要作对题3。题3与题2不同在于，不直接给出喷气发动机推力F，而给出发动机每秒喷出额定气体质量Q，依此计算F。题目省略了。