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探測器登陸月球有多難?8個探月國家,僅3個實現登月!難在剎車

作者:由 科學探索菌 發表于 遊戲時間:2022-09-12

地球只有一個,資源有限,人類要想發展成星際文明,就必須向外拓展。從上世紀50年代開始,人類已經進入了航天時代。造火箭發射衛星,早已經滿足不了人類的追求,探索外太空才是現階段首要的任務。

在上個世紀,太空基本上只有美國和蘇聯兩個玩家,美蘇兩國不僅發射了探測器造訪月球,還造訪了太陽系內的其它行星,美國還成功實現了載人登月。

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月球距離地球只有38萬公里,必然是人類探索太空的第1站。韓國首個月球探測器“韓國探路者月球軌道器”(KPLO)已於2022年8月初搭乘美國太空探索技術公司的獵鷹9號火箭發射升空,預計於2022年12月抵達月球軌道。

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現在月球上只有美國、中國和印度的探測器還在執行,如果韓國的月球探測器成功抵達月球軌道,韓國將成為第四個擁有執行中的月球探測器的國家。

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想要探索月球的國家很多,此前曾成功發射希望號火星探測器的阿聯酋也計劃在未來發射月球探測器,巴西也想要發射月球探測器。可截止目前,全球200多個國家中僅有美國、蘇聯、中國、歐盟、日本、印度、以色列和韓國這8個國家和組織發射了月球探測器,其中前7個國家的月球探測器都曾成功抵達月球軌道。

探測器探索月球可分為繞、落、巡三大階段,探測器抵達月球軌道只是第1步,然後第2步就是探測器登陸月球,最後一步就是發射月球車(比如我國的玉兔號)在月球表面進行探索。這三大階段,目前也只有中、美、蘇(俄)三國全部通關了,其他國家都卡在了“落”這一階段。

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(圖為美國月球勘測軌道器LRO)

月球探測器登陸月球分為硬著陸與軟著陸,硬著陸就是直接撞上月球,通常來說只有軟著陸才算成功登陸月球。而目前能夠在月球表面實現軟著陸的只有中國、美國和俄羅斯這三個國家,並且中國還是唯一個在月球背面實現軟著陸的國家。

美蘇兩國在上世紀60年代成功讓探測器著陸月球,這讓世界上很多國家誕生了航天夢。進入21世紀,看著我國的月球探索進展神速,在10多年的時間裡先後發射了數個嫦娥號月球探測器,幾乎零失誤,這讓別的國家也躍躍欲試,想在未來十年內實現探測器登陸月球,不過要麼失敗了,要麼就是沒有技術能力完成。以色列和印度的探測器此前就曾計劃在月球軟著陸,不過最終都撞毀在月球表面了。

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(圖為以色列“創世紀”號月球探測器在撞向月球表面前拍下的自拍照,當時距月面約22公里。)

探測器登陸月球真的很難嗎?毫無疑問,確實很難,關鍵在於掌握“剎車”技術。只有掌握了航天界的剎車技術,才能讓探測器在著陸時受控地緩慢地落在月球表面。

這技術可不是簡單的給探測器加降落傘和助推器就能掌握的,需要反覆實踐。這些資料是沒有國家願意分享的,都是保密的。目前掌握了此技術的國家只有中美俄三國,而這三個國家也是目前世界上僅有的能夠實施載人航天的國家,他們都擁有自己的載人飛船。

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月球表面的重力雖然只有地球的1/6,但月球上是真空,沒有大氣,這意味著探測器在月球上不能用降落傘減速,只能依靠動力裝置產生的推力控制探測器著陸,這顯然是一項技術活。特別是動力裝置,其推力必須是可變的,推力可大可小,比如我國的嫦娥三號就使用了最大推力為7500牛的變推力發動機,降落時反向啟動進行減速,可精確控制,讓嫦娥3號完美實現軟著陸。

日本和歐洲航天局的探測器都已經登陸小行星,並且日本的2艘隼鳥號小行星探測器還先後完成了兩次小行星取樣返回任務,可他們都沒有實現月球探測器在月面的軟著陸,也沒有實現載人航天,這在很大程度上就是因為技術不到家。

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對於航天大國而言,在2050年前實現載人登月以及載人登陸火星,才是我們的夢想。21世紀能夠率先實現載人登月的估計只有中國和美國了。俄羅斯的航天技術雖然也很厲害,如果不計成本,也能夠登月,但受限於經濟條件,短期內是不可能也不會實施載人登月的。

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標簽: 月球  探測器  軟著陸  載人  國家