長徵五號發射成功並帶回兩千克月土，地球的重量會不會增加，並影響地球引力？

如果我們將地球（包含大氣）看做一個整體，那其質量在這次嫦娥奔月，取回月壤的探測活動中應該是減少的。

嫦娥五號這次給地球「減肥」，啊，不是，是探測活動的質量損失主要來源於兩方面，一個是燃料損失，主要發生在來去路上的地月軌道修正、近月制動、軟著陸時的「剎車」以及上升器點火離開月面的過程；另一個就是著陸器和上升器（質量超過500kg[1]）了，這兩位奉命留在月球幫吳剛伐樹。

那發動機點火要消耗多少燃料呢？這就涉及到發動機的比衝量（）[2]了，其定義為單位推進劑的量所產生的衝量，是衡量火箭引擎燃料的能量利用效率的一個物理量。比衝量有按重量（量綱為s）和按質量（量綱為m/s）兩種定義方式，以重量為例，可以寫作，其中為推進器產生的衝量，為消耗的推進器的重量，可以理解為推進器消耗單位重量（單位為）的推進劑可以保持單位推力（單位為）的時間。需要注意，太空中「重量」與地球是不一樣的，這裡的重量約定為質量與標準引力常數的乘積，即，其中標準引力常數 .

而同時我們也可以將比衝量寫成推力的形式，即將代入上述定義，其中為推進器推力，為時間，同時令，為質量的變化速率質量流量，因此我們可以得到 .

這次嫦娥五號一共從月球帶回1731g「土特產」，如果將其替代為等質量的火箭推進劑（以液氫/液氧為例，理論比衝量約為460s[3]），可以支持發動機（假設推力為3000N）工作多長時間呢？

將數據代入上式得到：

假設推進過程中推力保持不變，則推進劑消耗速度不變，即：，可知1731g推進劑只能支持推進器工作約2.6s，而11月28日，嫦娥五號進行地月制動時，3000N發動機就工作了約17min[4]。

因此嫦娥奔月所消耗的推進劑質量遠大於帶回來的月壤的質量，更不要說現在還在月面的著陸器與上升器了。

當然，地球作為一個質量高達的「大胖子」，這最多不過幾噸的質量損失就像我上秤之前去廁所一樣，完全可以忽略不計。

參考資料：

嫦娥五號王者歸來，就為取兩公斤月球樣本？雄心壯志毫不掩飾
比衝量
關於火箭燃料那點事—液體推進劑的發展與類別
嫦娥五號探測器成功「剎車」制動順利進入環月軌道飛行

發佈於 01-14繼續瀏覽內容知乎發現更大的世界打開Chrome繼續沛公庭鋪一初生牛犢罷爾

謝邀@肖戰的腋毛

去月球的時候是8.2噸，回來的卻只有返回艙加上2kg月壤，很明顯地球這波是貿易逆差，如此一來長久下去將會使我大球遭遇重大物質外流，到時候土地急劇減少，難以承擔70億人口，此乃千年未有之變局啊！關乎我大球百年社稷啊！此外本次登月取壤，扔出去的都是我大球珍貴科技資源，拿回來的確是蓮花不生的焦土，真是血虧啊！草民建議立刻制止，實行虎門銷土，只為了我大球百姓蒼生！媽的(ノ=Д=)ノ┻━┻編不下去了，啥時候能把我扔上月球啊

天體的質量並非一成不變的，大氣層一直在向宇宙逸散，尤其一些低密度氣體比如氫氣。而地球引力也會捕捉宇宙物質比如隕石和氣體。

所以天體的質量一直在變化，就地球來說總體是在變輕。

相比上述變化，人類發射的火箭衛星可以忽略不計。

之前纔有火流星事件，地球其實每時每刻都被小微型隕石襲擊，只不過大氣層會把它們燒毀，所以在增重。大氣層也不是完全被地球磁場完美保護的，較輕的氫氣氦氣之類在大氣層表面很容易因溫度升高達到第二宇宙速度逃逸，其中加熱原因有太陽風，太陽風是高速的氫氦離子也導致極光和向地球投放質量。

而且地球有5.9x10^21噸，僅引力方面的影響，就算是人類所有火箭有效載荷的3萬噸都差17個數量級，那2kg的影響可謂極其微小到可以忽略不計了（甚至帶回來時在月球用掉的火箭燃料都比這多）。

長徵5號很多數據保密，無法公開，為了不泄露國家機密，參考一下阿波羅登月飛船。

登月火箭起飛時，全部裝備包括運載總重3000噸不到一點，要完成登月任務，必須達到把這枚火箭最上面部分大約200噸的有效載荷送到三百公里左右高度的近地軌道，也就是說，前面起飛時那枚巨型運載火箭將近3000噸的重量將在發射最初的大約半小時時間裡通過一陣驚天動地的轟鳴和濃煙火焰，化為灰燼和殘骸，全部回到地球懷抱，成為一個蔚為壯觀的超級大煙花。

但這只是第一站。剩下的200噸的東西，包括最後一級把飛船送到地月引力平衡點的的火箭。從近地軌道再出發，當那最後一級火箭運行完畢，耗盡燃料後，就只剩下大約50噸的東西達到那個引力平衡點。其他重量還是被地球引力拉回去。剩下越過平衡點的的50噸包括登月飛船的上升級，下降級，著陸器，指令艙，返回艙等等。

整個任務中而每完成一個步驟，就把已經在前一個步驟中完成其功用，以後再也不著的部分扔掉，不僅包括飛船的上述部分，連月球車，宇航服，喫喝啦撒的一切用品都被遺棄，哪怕裝備再貴重精密，只要已經完成使命，在花費高昂的登月任務中，都成了一次性用品（最誇張的是，宇航員用來在月球上拍照留念的哈蘇照相機儘管價值不菲，也都在完成十幾卷膠捲的拍攝任務後，在取出膠捲後被視作無用的負擔扔棄在月球上）。月球上每一個登月現場，都遺棄了一大堆亂七八糟的昂貴垃圾，一片狼藉，被形容為「像一個暴風雨突然來臨之際，匆匆撤離留下的野營場地」。在這種場合談環保啥的都是扯淡。

最後返回引力平衡點地球一側的就是個圓錐形的返回艙，重量就是五六噸的樣子，也就是說，有四十多噸的物質，留在了月球上，這些昂貴的一次性用品垃圾都是來自於地球上納稅人。帶回來的幾百公斤土壤，比之留在月球上的東西，不到200分之一。

我們的嫦娥登月任務，沒有載人，因此遺棄的裝備重量少得多，但是，下降級，著陸器，包括完成上升任務的上升級都降留在月球上或者月球引力範圍，相比帶回來的月壤重量，也還是遠遠超過了。

這些來來往往的物質總還是在地月系裡面，沒有跑到外面去。但在地月系裡面，會發生如下變化：地球的重量是減輕了的，而月球的重量是變重了的。這會引起地月軌道變化，變化趨勢是，引力中心向地球的一側移動，從地月系以外看，運行軌道變得更加橢圓，但總體來講，地月距離會變得更近一點。也就是說，更有利於以後的登月任務。不管怎樣，隨著地球越來越輕，地月引力平衡點越來越靠近地球，達到那個平衡點需要的能量愈來愈少，也就越來越容易。如果哪一天通過發射，把大部分物質弄到月球上，引力平衡點在地球一側了，也許登月就成了家常便飯，普通平民也可以通過商業航班到月球去了。