都9012年了登月变简单了吗

放大字体  缩小字体 2019-09-28 14:39:53  阅读:797 作者:责任编辑NO。邓安翔0215

艺术示意图:印度登陆器Vikram挨近月表

Credit:ISRO

不久前,人类刚刚庆祝了登月五十周年,咱们重复回味着“鹰”落月的那触目惊心的几十秒,重复倾听那句闻名的“个人的一小步,人类的一大步”,当阿姆斯特朗的足迹明晰地出现在月球外表时,咱们知道人类总算完成了一直以来的愿望。更久之前,嫦娥四号成功登陆月背,人们在激动的一起,难免会以为人类现已征服了月球,去趟月球并非是件不行完成之事。

可是,月球之旅依然充溢危险。

就在9月7日,印度太空研讨安排(ISRO, Indian Space Research Organisation)的 “月船2号”Vikram月球着陆器在一次试降中失联。今年年初,以色列非营利安排SpaceIL发射的Beresheet月球着陆器在下降进程中主发动机因为不知道原因而封闭,导致它在月面撞毁。这一切其实仅仅人类探究月球的部分缩影。

虽然人类现已登上了月球而且屡次完成了月球着陆器的软着陆,但这仍是一个不小的应战。纵观人类探究月球的历史,自从1959年苏联的月球 2号初次完成人工飞行器着陆月球以来,人类进行了屡次飞行器硬着陆和软着陆测验,当然还包含阿波罗的六次载人登月使命。在这些使命中,挨近一半都以失利告终。或许登月的确要比登上火星简略些,可是它并没有咱们幻想的那么简略。

每次月球使命(未包含印度的月船2号)

Credit: https://time.com/5629033/every-mission-moon-chart/

WHY

原因安在?

登月是一项浩大的工程,任何一个小环节犯错都会导致整个使命失利。首要,让咱们看看抱负状况下飞行器是怎么抵达月球的。

首要是要抵达月球轨迹。从地球停靠轨迹到抵达月球轨迹可以有很多种方法。阿波罗方案运用的土星五号运载火箭因为携带了足够的推进剂,只用了三天就进入了月球轨迹,而ISRO的月船2号为了节约燃料,绕地运转挨近一个月后才抵达月球。而2011年发射的GRAIL(重力回溯及内部结构实验室,Gravity Recovery and Interior Laboratory)选用了低能耗搬运轨迹,经过了日地L1拉格朗日点,耗时三个月才抵达月球。

Apollo 11号轨迹示意图

Credit: https:///videos/2018/10/23/18013602/moon-landing-apollo-11-saturn-earth-annotated

ISRO月船2号轨迹模仿

Credit:Wikipedia

GRAIL-A(重力回溯及内部结构实验室,Gravity Recovery and Interior Laboratory)轨迹模仿

Credit:Wikipedia

接下来首要看看下降阶段。进入月球轨迹后,飞行器要寻觅适宜的机遇着陆。着陆首要分为两种方法:硬着陆和软着陆。望文生义,硬着陆便是直接撞向月球,咱们能留下仅有的痕迹便是一个小小的坑和作废的着陆器。所以,咱们首要重视软着陆。在这个阶段,飞行器需求开始制动、轨迹批改、降轨、悬停、妨碍躲避以及缓慢下降。地球上的操控中心在开始制动、轨迹批改、降轨三个阶段可以进行操控,而终究三步:悬停、妨碍躲避以及缓慢下降将由着陆器自动操控,此刻地球上的人们只能进行监测却无法干涉。因而,只要坚持通讯的疏通,咱们才干知道飞行器的状况。幻想一下,当着陆器以挨近导弹的速度冲向月球时通讯中断了是一件多么让人胆战心惊的事呀。而ISRO月船2号便是在着陆器间隔月表只要2千米时通讯中断了。

嫦娥三号及嫦娥四号动力下降进程示意图

Credit: 李飞等,月球不和地势对软着陆勘探的影响剖析

前期的着陆器并不具有避障的才干,只能凭借前期的危险排查以及添加保护措施来进步安全系数,因而下降的成功率较低。2008年, 凤凰号勘探器(Phoenix)成功完成了火星软着陆, 它选用了事前挑选高概率安全着陆区的方法来防止大妨碍。猎奇号(Curiosity)也选用了相同的方法防止大妨碍,并使用新式“空中吊车”的动力下降方法来下降火星车下降火星时的速度, 但也不具有自主避障才干。NEAR 勘探器(会集-舒梅克号,Near Earth Asteroid Rendezvous - Shoemaker)初次完成了小行星着陆使命, 但因为着陆使命是勘探使命完成后新添加的,所以勘探器开始也没有规划避障功用。隼鸟号勘探器(Hayabusa)在终究下降进程中检测到了妨碍, 但因为姿控差错较大等原因, 勘探器未能完成避障就持续向小行星外表下降了。嫦娥三号完成了世界上初次成功使用机器视觉进行地外天体软着陆自主避障。因而,NASA正与航天公司协作,方案发射可以自动驾驶着陆器的机器人。

以上仅仅登月进程中最或许出现问题的两个环节,实际上,问题或许从咱们意想不到的当地冒出来,让人防不胜防。可是,转念一想,人类毕竟是现已登上过月球了,那是不是从不和证明了咱们很厉害,很有潜力呢?

关于人类来说,抵达任何一个地外天体都远非易事,失利只能让咱们愈加挨近成功。在一次次的测验中,咱们的技能将变得愈加老练,咱们的目光将看向更宽广的远方。知道自我,才干打破自我,心胸愿望的一起也要兢兢业业。让咱们期待着印度下一次的成功,也期待着人类踏上更悠远的星球。

参考文献

1.https:///why-is-it-so-hard-to-land-on-moon.html#expanding-articles

2.https://en.wikipedia.org/wiki/Moon_landing#U.S._uncrewed_soft_landings_(1966–1968)

3.https:///Go-to-the-Moon

责任修改:杨伯顺

牧夫新媒体修改部

月球大头照以及后方的土星

印象来历: Peter Patonai (Astroscape Photography)

来历:牧夫地理

原标题:2019年了,登陆月球仍是件难事吗?

修改:金鱼J

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