真相来了:登月为什么这么难?科学家:少了这些操作不失败才怪

众所周知,半个多世纪前,美宇航局曾多次载人登陆月球,这一项在五十多年前已经实现的技术,到现在似乎却倒退了!为什么登月如此困难?

毫无疑问,这一切都在提醒我们,尽管人类在半个世纪前的阿波罗任务中多次登陆月球,但这仍然是一项艰巨的任务。据记录显示,在世界各地的航天机构和公司进行的30次软着陆尝试中,超过三分之一以失败告终,其中包括今年以色列发射的贝雷谢特号和印度的维克拉姆号(还在联系中)。而今年唯一令人欣慰的是我国的嫦娥四号成功着陆月球,再次奠定了我们过在太空探索中的地位!

登月是很困难的!这是9月7日印度太空研究组织(ISRO)在试图着陆月球南极时与维克拉姆号月球着陆器失去联系时得出的结论。原本印度已经准备好成为第四个成功着陆月球表层的国家,并且在一个其他国家从未到达过的地方成功着陆,创造历史。但是结果未能如愿,维克拉姆着陆时在距离月球2.1公里处失去了联系,随后第二天在月球轨道上发现了在月球上的维克拉姆,尽管宇航局仍在忙于恢复与维克拉姆的通讯,但这次不愉快的着陆过程似乎是对今年早些时候情况的痛苦回应,当时以色列一架私人机器人着陆器“贝雷谢特”(Beresheet)也撞上了我们的自然卫星月球。

也有人表示几乎所有失败的登月任务都是无人驾驶的,这或许表明,当问题出现时,由人类掌舵是有益的。在阿波罗时代,人类的眼睛和反射能力帮助成功着陆。尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)在预定的着陆点发现了岩石地形后,控制了阿波罗11号(Apollo 11)下降飞行器,飞向一个更安全的着陆点。

但时代不同了,由于他们都是实验性的试飞员,当时的宇航员预计会有一定程度的控制力。现在的科技更加自动化,工程师们希望未来的人类探险家能够依靠这样的系统来帮助他们安全地往返月球表面。就像我国的嫦娥四号探测器在月球背面着陆,并成功部署了玉兔2号月球车,这给那些担心登月困难的人带来了一些安慰。

但究竟为什么登月如此困难呢?

位于弗吉尼亚州汉普顿市的美国宇航局兰利研究中心的航天工程师艾丽西亚·德怀尔·希安西奥罗表示,近年来许多次的登月尝试都以失败告终,但没有哪一次是特定的事件造成的。她说,要登上月球,“很多事情必须以完全正确的顺序发生。”“如果他们中的任何一个人不这样做,麻烦就来了。”

首先是进入月球轨道的问题,这是一个关键。阿波罗计划的土星五号运载火箭装载了足够的推进剂,能在短短三天内将宇航员送上月球。但为了节省燃料成本,印度空间研究组织最近的“月船2号”(Chandrayaan-2)任务使用了更为迂回的路径,花费了一个多月的时间才到达月球。

一旦进入轨道,探测器就会利用美国宇航局的深空网络与地球保持联系。深空网络由位于地球不同地区的三个设施组成,其中充满了可以持续监听的抛物面碟形天线,可以与遥远的太空机器人探测器保持联系。通讯故障可能是维克拉姆号遭遇麻烦的部分原因,因为该机构在距离月球表面仅2.1公里的时候就失去了与着陆器的联系。

再说说以色列的贝雷谢特号,当探测器以类似导弹的速度尖叫着冲向着陆点时,几乎没有出错的空间。据《以色列时报》报道,4月11日,以色列贝雷赛特着陆器发生了数据传输设备故障,导致发动机完全关闭。

在地球上,工程师可以依靠GPS来帮助引导自动驾驶汽车,但在其他天体上却没有相应的系统,尤其是当你在一个信息匮乏的真空中快速旅行,不得不放慢速度时,无论你是谁,无论你想做什么,一切看似简单的操作都变得举步维艰,这就是登月的难点。

新的征程

美国宇航局目前正与商业公司合作,计划在未来几年将机器人送上月球。科学家表示,这些未来的月球导航人员唯一依靠的是他们的传感器。这就是为什么NASA正在设计一种仪器以保证这些机器人的顺利着陆,它可以安装在飞行器的底盘上,扫描超时空的地形,寻找岩石、陨石坑和其他危险,并修正航向。

这种仪器可以用于私人航天器,也可以用于NASA未来的任务。这种技术将在美国宇航局即将发射的“火星2020”探测器的下降过程中进行测试。“火星2020”探测器将于明年发射,计划于2021年2月登陆火星。

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