大家好,我是科普不正經聊生物的生物博士伊棋。
近來,月球因為嫦娥五號取壤成功再度熱鬧起來。我國探月工程取得了重大進展,嫦娥5號實現順利登月並返回地球,取回了將近1731克的月壤樣品。而美國在1972年後就一直沒有再進行載人登月。隨著我國探月工程的順利進展,美國也宣布將在2024年送18人(9男9女)重返月球。
既然能夠順利實現嫦娥五號登月返回,為何不直接進行載人登月,難點在哪裡?其實不要光看表面,嫦娥五號能順利成功登月,和載人登月難點不同。事實上,載人登月面臨的問題非常複雜,需要解決技術和人員兩方面的問題。
1、登月不僅燒錢還需要解決技術難題
載人航天是非常燒錢的,以美國的阿波羅登月計劃為例,在工程執行過程中,總共花了約225億美金。除了高昂的費用之外,必須解決一系列技術的難題。
2、登月方案很關鍵
登月方案制定很關鍵,例如阿波羅飛船使用的是月球軌道會合的方法,利用火箭將載人飛船發射到月球軌道,在繞月軌道上穩定後,發射一個登月艙,將人送往月球上,飛船繼續繞月球軌道運行,等太空人在月球工作完成後,返回登月艙,再通過發射與月球上運行的飛船會合,之後返回地球。
而在這一系列過程中需要解決很多的難題,比如說當登月艙到達月球之後,登月艙從月球發射失敗怎麼辦?登月艙從月球發射以後,如何與在月球運行的飛船進行會合?隨之而來還有一系列的問題都需要解決。
3、 登月過程需要解決一系列問題
在阿波羅計劃實施的過程中,也同時開展了一系列輔助的計劃。(1)1961—1965年「徘徊者」計劃(研究月面著陸的可能性);(2)1966~1968年的「勘測者」計劃(試驗軟著陸);(3)1966~1967年的「月球軌道環行器」計劃(繞月飛行,選擇理想登月點);(4)1965~1966年的「雙子」計劃(模擬駕駛飛船及各種必要訓練)。
從這4項計劃就可以看出,登月每一個關鍵點都會面臨著巨大的問題。發射無人探測器就是先去獲取月面著陸的實驗數據。為了防止月球飛行器載著陸時墜毀,需要研究合適的軟著陸方法,另外就是,月球上並不是所有的地方都適合登陸,因此必須找到適合人類登陸的地點,最後,就是必須進行一系列的訓練,比如說在軌飛船如何駕駛,遇到應急問題如何處理等等。
4、太空人的選拔與訓練
登月最關鍵的就是太空人的選拔,這對太空人的要求非常的嚴苛,比選擇空軍飛行員還要更加嚴格。登月的太空人需要具備科學家、工程師、飛行員等等一系列的基本素質。
僅體檢就可以篩選掉一大批人,而在經過嚴格的體檢程序之後,面臨的是一系列複雜知識的學習。首先需要學習天文知識,了解星星月亮以及宇宙等方方面面的知識。然後就是學習地質相關的知識,掌握相關實驗技能,因為太空人需要在月球表面開展月壤月巖的取樣和研究工作。
另外太空人熟練學習各種複雜儀器的使用和維護,包括無線通訊設備的使用以及故障的維修。因為在宇宙中,月飛行器和地球聯繫的方式只有通過無線設備。而一旦儀器發生故障,就無法收到地面指揮中心的信息,無法保持聯繫。所以需要應對各種各樣的問題,保持儀器正常運作。
除此之外還要進行各種各樣的訓練,以應對可能觸發的一些突發狀況。例如在阿波羅13號飛往月球的過程中,服務艙內的液氧箱突然發生爆炸,損失了一半兒液氧和電源。三位太空人正是憑著平時過硬的訓練,在與地面指揮中心斷斷續續的聯繫中糾正航線,終於繞過月球,艱難地返回了地面。
所以載人登月非常難,前期的各種發射器登月實際上都是為了為後續載人登月打基礎,積累關鍵的數據。
我是伊棋,山西大學教師,科普不正經聊生物的生物博士,本期話題就到這裡,歡迎關注。