印度探月最后2公里失败!60年技术大发展,为何登月还这么难?

2019-09-09   诤闻军事

9月7日,印度的“月船-2”的着陆器在向月球表面软着陆的最后阶段发生失误。在距离月球表面月2公里的高度,着陆器与控制中心失去了联系。以色列在2018年2月发射了月球探测器“创世纪号”,但它在2019年4月份坠毁。事实上从1976年到现在,成功在月球实现软着陆的国家,只有中国,成功率高达100%。而在过去60年中的月球任务成功率只有60%。

因此印度和以色列的失败,实际并不惊奇。看起来,在人类接触月球表面50年后,将宇宙飞船降落在我们的隔壁邻居上应该不那么困难,甚至可能更容易。但实际并不是这样。

根据美国航天局NASA的“月球实况说明书”,过去60年中进行的月球任务的成功率为60%。在此期间的109次月球任务中,61次成功,48次失败。第一次成功的登月任务是1959年1月4日苏联的月球一号。在1958年8月至1959年11月的一年多一点的时间里,美国和苏联共发射了14次月球任务,只有3次是成功的,全部由苏联完成。第一次月球软着陆和月球表面的第一张照片来自1966年1月苏联发射的月球9号。

1966年5月,美国成功地发射了自己的月球软着陆探测器“测量者-1”。阿波罗11号任务是人类首次踏上月球表面的里程碑式任务。这个由三名人员组成的任务是由尼尔·阿姆斯特朗领导的。美国总共进行了6次载人登月。从1958年到1979年,只有美国和苏联发射了月球任务。在这21年中,两国共开展了90次任务。在接下来的十年里有一段时间是短暂的,1980-89年间没有任何登月任务。日本、欧盟、中国、印度和以色列都是后来者。在月球软着陆上,中国是1976年以来唯一的成功者。

今天从事月球任务的人,从政府机构的工程师到拥有多家公司的亿万富翁商人,肯定不是像美国和前苏联那样从零开始。参与以色列“创世纪号”探测器研制的航天器工程师Yoav Landsman认为:“从某些方面来说,这要容易得多。但归根结底,这是一项重大的技术挑战。”现在登陆月球肯定比20世纪60年代容易,原因很多。首先是软硬件技术的发展,使得高性能计算机体积小到可以装进口袋。在美苏太空竞赛期间,工程师们必须弄清楚地月轨道力学是如何从头开始工作的。如果一个机构想要研发飞往月球的宇宙飞船,它可能必须研究大量的基础。

现在有许多东西都是现成的。例如美国在2011年被送到月球轨道的卫星,提供了大量关于月球周围引力的数据,可以供现在的工程师使用。此外带有高分辨率相机的月球轨道航天器,能够为任务规划者提供了选择着陆点所需的详细照片。现在通过互联网,很多国家和公司可以购买传感器、计算机、太阳能电池板和推进系统,甚至连发射的火箭都是现成的。

但月球上大量谜团依然存在。例如美国国家航空航天局(NASA)就承认,对月球土壤了解甚少。月球土壤像粉末一样,在着陆器下降时非常容易激起一团尘埃,这就阻挡着陆器传感器对地面的探测,可能会导致着陆器进入陨石坑或碰上巨石。而且着陆器的反向推力可以移动足够多的月球物质,从而导致使航天器倾斜着地,可能会阻止月球车安全地驶出。

月球环境的奥秘使得人们很难把握着陆的安全,更不用说完善着陆序列的复杂操作了。这个着陆过程需要在数百万公里之外就自动展开。航天器必须在大约15分钟内从每小时几千公里的速度到接近零。它必须在关键时刻点燃它的引擎,并将着陆器推向准确的方向。当它减速时,它就会下降,但是需要更多的发动机来防止它过快地直线下降。这实际上就像SpaceX可回收火箭降落地面一样。

登月航天器上都安装着大量传感器,这些传感器可以跟踪它的高度,并扫描周围的环境,寻找下面的任何危险障碍物。这些传感器可以帮助航天器在月面之上选择着陆点。最后月球的引力将把着陆器拉到月面。“创世纪号”探测器研制的航天器工程师Yoav Landsman认为,以色列和印度月球软着陆失败的原因都是一样的,但他们永远不可能知道细节,因为回答他们问题的着陆器已经成为月球表面的一堆碎片。