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登陆月球为何如此困难?哪个部分最容易出错?

探索太空一直是一件容易的事。今年7月,印度空间研究组织(ISRO)推出了Chandrayaan-2探测器。 8月,探测器进入月球轨道。 9月7日,Moonland II的着陆器Vikram在试图降落月球南极时,在离月球表面2.1公里处失去了信号。所有这一切再次说明了登陆月球的难度。

印度一直雄心勃勃地开展太空探索,并准备成为第四个成功登陆月球并试图降落在另一个国家从未到达的地方的国家。目前,印度空间研究组织仍在忙着恢复与Vikram着陆器的通信。 9月8日,印度空间研究组织宣布登陆器是在月球2号轨道飞行器上发现的,但着陆器的状况尚不清楚。

这个倒霉的着陆过程似乎是对今年早些时候发生的一起事件作出的反应,当时以色列的“Beresheet”探测器发生故障并在下降过程中失去了发动机并最终在月球表面坠毁。探测器是由以色列非营利组织SpaceIL发起的登月项目。如果着陆成功,以色列将成为继俄罗斯,美国和中国之后第四个在月球表面软着陆的国家。

所有这一切都提醒我们,尽管人类在半个世纪前的阿波罗任务中多次降落在月球上,但直到今天仍然是一项艰巨的任务。太空记者Lisa Grossman在社交媒体上写道,全球太空机构和公司30次软着陆尝试中有超过三分之一以失败告终。

那么,登月为什么会如此困难呢?

美国国家航空航天局兰利研究中心的航空航天工程师爱丽丝表示,许多登月尝试以失败告终,但没有一次是由特定事件引起的。要登上月球,许多事物的顺序必须完全准确。如果这些链接中的任何一个出错,那么问题就会出现。

首先是进入月球轨道,这本身就是一个壮举。阿波罗计划的土星五号运载火箭装载了足够的推进剂,在短短三天内将宇航员送上月球。相比之下,为了节省燃料成本,印度空间研究组织的Moonship II任务采用了更加迂回的路径,这需要一个多月才能到达月球。

一旦进入轨道,探测器就会使用NASA的深空网络与地球保持联系。深空网络由美国(加利福尼亚州),西班牙(马德里)和澳大利亚(堪培拉)的深空通信设施组成,包括一些抛物面天线,它们不断监测空间信号,以便与远距离探测器保持联系。通信故障可能是Vikram着陆器出现故障的部分原因。

当探测器以类似导弹的速度落到着陆点时,几乎没有出错的余地。据《以色列时报》报道,4月11日,以色列“创世纪”登陆器打破了数据传输设备,导致发动机完全关闭。

在地球上,工程师可以依靠全球定位系统(GPS)来指导自动驾驶汽车,但其他天体上没有系统。德怀尔说:“当你在信息稀缺的真空中快速旅行时,有时你必须放慢速度。无论你是谁或你想做什么,它都充满了困难。”

目前,美国宇航局正在与商业公司合作,计划在未来几年内将机器人送上月球。这些未来的月球导航“人”需要信任他们的传感器。 NASA还设计了一种仪器,可以安装在飞机的底盘上,扫描其他行星的地形,寻找岩石,陨石坑和其他危险来纠正航向。该仪器可用于私人航天器以及NASA未来的任务。该技术将在美国宇航局即将推出的“火星2020”探测器坠落期间进行测试。 Mars 2020探测器由好奇号探测器设计,将于明年发射,计划于2021年2月降落在火星上。

几乎所有失败的登月任务都是无人驾驶的,这可能表明如果出现问题,如果被某人操纵,结果可能会更好。在阿波罗时代,登月装置的成功着陆归功于人眼和响应能力。最着名的例子是尼尔阿姆斯特朗接管了阿波罗11号着陆器,并发现它在发现预定的着陆点有岩石地形后飞往更安全的着陆点。

然而,阿波罗时代与今天不同。当时的宇航员可能有一定程度的控制,但现在我们的机器更加自动化。工程师希望未来的人类探险者可以依靠航天器自己的系统安全地在地球和月球之间旅行。

印度工程师可以感到安慰的是,他们的月船二号轨道器仍在运行,还在进行科学研究,或许他们的下一次尝试会更成功。在太空探索领域,众多科学家和工程师们付出了无数努力和时间,但坚持不懈是有回报的,我们应该充满希望。

登陆月球为什么这么难?哪个环节最容易出错?

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