人类为什么这么难登陆月球?

从艺术家的角度来看,印度着陆器Vikram靠近月球表面。

历史上超过三分之一的月球登陆尝试以失败告终。

空间很难。那就是9月7日的收获,当时印度航天研究组织(ISRO)在试图着陆到月球南极时失去与其Vikram月球着陆器的联系。 

印度有望成为第四个成功地轻触月球重定位的国家,而印度是以前其他任何国家都无法做到的。尽管航天局仍在努力恢复与从月球轨道上发现的 Vikram的通信,但不幸的降落次序似乎是对今年年初情况的痛苦回声,当时以色列的私人机器人着陆器Beresheet 坠入我们的天体卫星

这一切提醒我们,尽管人类在半个世纪前的阿波罗飞行任务期间多次降落在月球上,但这仍然是一项艰巨的任务。太空记者丽莎·格罗斯曼Lisa Grossman)发推文说,在全球太空机构和公司进行的30次软着陆尝试中,有超过三分之一的失败以失败告终。 

但是,为什么登陆月球如此困难呢?

NASA位于弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心的航空工程师Alicia Dwyer Cianciolo告诉Live Science,没有任何一项特殊事件会导致许多失败的尝试。她说,要登上月球,“许多事情必须以正确的顺序发生。” “如果其中任何一个没有,那就是麻烦开始的时候。”

首先,有一个进入月球轨道的问题,这绝非易事。阿波罗计划的土星五号运载工具装满了足够的推进剂,可以在短短三天内将宇航员送入月球。但是为了节省燃料成本,ISRO最近进行的Chandrayaan-2任务载有Vikram,使用了circuit回曲折的路径,花了一个多月才到达月球。 

一旦进入轨道,该航天器便利用NASA的深空网络与地球保持接触。深空网络由位于地球不同地方的三个设施组成,里面充满了不断倾听的抛物面天线,这些天线与遥远的太空中的机器人探针保持接触。通信故障可能是维克拉姆麻烦背后的部分原因,因为该机构在月球表面1.2英里(2公里)处失去了与着陆器的联系。 

当探针以类似导弹的速度向着着陆点尖叫时,几乎没有错误的余地。据《以色列时报》报道, 4月11日以色列Beresheet着陆器发生了故障,导致了发动机完全关闭。 

Dwyer Cianciolo说,在地球上,工程师可以依靠GPS来帮助引导自动驾驶汽车,但其他天体上不存在相应的系统。她补充说:“当您快速旅行并且不得不在信息很少的真空中减速时,无论您是谁,以及您想做什么,都很难。”

NASA目前正在与商业公司合作,这些公司计划在未来几年内将机器人运送到月球。Dwyer Cianciolo说,这些未来的月球导航员将需要能够信任他们的传感器。 

她补充说,这就是为什么该机构正在设计可以坐在车辆底盘上的仪器,以扫描超现实世界的地形上是否有岩石,陨石坑和其他危险并进行航向校正的方法,这些方法可用于私人航天器以及未来的NASA任务中。这项技术将在美国宇航局即将于2020年发射的火星探测器的下降序列中进行测试,该探测器将于明年发射,计划于2021年2月降落在红色星球上。 

几乎所有失败的登月任务都已取消,这也许意味着出现问题时让一个人掌舵很有用。早在阿波罗时代,人眼和反射就能成功降落。尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)在原定的着陆点发现了崎terrain的地形后,以控制着阿波罗11号(Apollo 11)下降飞行器而着名,并飞了起来,以寻找更安全的着陆点。

德怀尔·钱安乔洛说,但是以他们作为实验测试飞行员的背景,那些日子里的宇航员有望得到一定程度的控制。她补充说:“如今,我们更加接受自主权。”工程师们希望到现在为止,未来的人类探索者可以依靠这样的系统来帮助他们安全地往返月球表面。 

中国的s 娥四号探测器在夏天降落在月球的另一端,并部署了Yutu-2漫游车,为那些担心登上月球的人提供了一些安慰。印度工程师可以放心,因为他们的Chandrayaan-2轨道器仍在运行并在进行科学研究,也许他们的下一次尝试会更加成功。 

Dwyer Cianciolo说:“我向他们表示敬意,因为您知道其中付出了多少工作和时间。” “但是我们在一家坚持不懈的公司中获益颇丰,所以我充满希望。” 

编者注:更新了此故事以纠正NASA兰利研究中心的位置。它位于弗吉尼亚州的汉普顿,而不是密苏里州的科斯比。

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