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登陸月球為何如此之難?

        超過三分之一的月球登陸嘗試均以失敗告終。空間探索是一項艱難的任務。9月7日,印度航天研究組織(ISRO)在試圖著陸到月球南極時失去與其Vikram月球著陸器的聯系。在這之前,印度曾經有望成為第四個成功地輕觸月球風化層的國家,開創性地探索其他任何國家都無法到達的領域。盡管航天局仍在努力恢復與從月球軌道上發現的Vikram的通信,但本次不幸的降落次序似乎是對今年年初探索失敗的痛苦回應。當時以色列的私人機器人著陸器Beresheet墜入了我們的天體衛星。


        這一切提醒我們,盡管人類在半個世紀前的阿波羅飛行任務期間曾多次降落在月球上,但這仍然是一項艱巨的任務。太空記者麗莎·格羅斯曼(Lisa Grossman)在社交平臺指出,世界各地的航天機構和公司曾進行過30次軟著陸嘗試,但是其中有超過三分之一的嘗試以失敗告終。 

        但是,為什么登陸月球如此困難呢?我們了解了關于月球的奇妙又炫酷的5件事。美國國家航空航天局密蘇里州科斯比市蘭利研究中心的航空航天工程師Alicia Dwyer Cianciolo在“生命科學”中指出:“沒有任何一項特殊事件是造成許多嘗試失敗的誘因。 若想登錄月球,許多事情必須以正確的順序發生,一旦有任何一個順序出現錯誤,那便是麻煩開始。” 首先,進入月球軌道絕非易事。阿波羅計劃的土星五號運載工具裝滿了足夠的推進劑,可以在短短三天之內將宇航員送上月球。但是為了節省燃料成本,ISRO進行的載有Vikram的Chandrayaan-2任務,使用了更多的回形曲折的路徑,這導致其用了一個多月才到


        航天器一旦進入軌道,便利用美國國家航空航天局的深空網絡與地球保持聯系。深空網絡由位于地球不同地區的三個拋物面天線設備組成,這些天線能夠與遙遠的太空中的機器人探針保持聯系,不斷接收信息。通信故障可能是Vikram出現問題的原因之一,因為該機構在月球表面僅1.2英里(2公里)處失去了與著陸器的聯系。 

        當探針以類似導彈的速度向著著陸點降落時,幾乎沒有發生任何錯誤的余地。據以色列時報報道,4月11日以色列Beresheet著陸器發生了故障,導致發動機完全關閉。 Dwyer Cianciolo說,工程師在地球上可以依靠GPS來幫助引導自動駕駛汽車,但其他天體上不存在相應的系統。她補充道:“當你快速旅行并且不得不在信息很少的真空中減速時,無論你是誰無論你想做什么,都很難。”美國國家航空航天局目前正在與商業公司合作,這些公司計劃在未來幾年內將機器人運送到月球。 Dwyer Cianciolo說,這些未來的月球導航員將需要能夠信任他們的傳感器。


        她說,該機構設計這些可以放置在車輛的起落架上,以掃描超現實世界的地形上是否有巖石,隕石坑和其他危險,并進行航向校正的工具,因為這些工具可以應用于私人航天器以及未來的美國國家航空航天局的任務。這項技術將在美國宇航局即將于明年發射的火星2020火星探測器的下降序列中進行測試,該探測器將于明年發射,并計劃于2021年2月降落在火星上。

         幾乎所有失敗的登月任務都已取消,這也許表明出現問題時由一個人類來掌舵很有用。早在阿波羅時代,人類的識別和反饋能夠有助于成功降落。尼爾·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)在原定的著陸點發現了崎嶇的地形。他因成功地控制了阿波羅11號(Apollo 11)下降車,并飛去尋找安全的著陸點而聞名。

         Dwyer Cianciolo說,但是在他們作為實驗測試飛行員的日子,他們期望得到某種程度的控制。她補充說:“如今,我們更加接受自主權。工程師們希望到現在為止,未來的人類探索者可以依靠這樣的系統來幫助他們安全地往返月球表

        

        中國的嫦娥四號探測器降落在月球的另一端,并在夏季部署了玉兔-2漫游車,給那些擔心登月困難的人們一些安慰。印度工程師也可以得到一些安慰,因為他們的Chandrayaan-2軌道器仍在運行并在進行科學研究,也許他們的下一次嘗試會更加成功。Dwyer Cianciolo說:“我向他們表示敬意,因為他們付出了很多的時間和努力。我們從事一項堅持不懈終有回報的事業,所以我充滿希望。”

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