為什麼登月的只有3個國家?登月真有那麼難嗎?這項技術是關鍵

2020-12-27 科普探空使者

在上個世紀六十年代,人類就已經開始對月球進行探索。距今,將近六十年的時間過去了,目前地球上具備探月能力的國家也只有美國、俄羅斯和中國,其中成功實現過載人登月的就只有美國。如今,許多國家的航天實力都比以前強了不少,像歐洲航天局、日本、印度等都能夠自主發射人造衛星。但無論是登陸器登月也好,人類登月也好,這些國家都還沒有實現過,難道登月就真的那麼難嗎?

答案是:確實很難。登月對於很多國家來說,就如同在人類還沒有獲得飛行能力的時期卻想要遨遊天空一樣,難以實現。而阻礙其他國家登月的原因有多個,例如項目的資金、專業技術水平等等。對於一個有志向登月的國家來說,資金一般都不成問題,唯一的問題就是技術水平。作為觀眾,我們坐在電視機前看整個登月過程有條不紊地進行,自然認為登月並不難。但實際上,要控制探測器能夠穩穩地降落在月球表面,是一項技術活。

首先,探測器著陸分為兩種:硬著陸和軟著陸。其中,我們經常在與探月有關的信息中聽到軟著陸這個詞,因為這是最理想的一種著陸方式。由於軟著陸能夠讓探測器以平穩的速度降落在月球表面,因此就需要地面人員對探測器的精確操控以及探測器自身的設計到位。而硬著陸指的是探測器進入降落階段之後並不考慮速度問題,一直往前面衝,而且距離月球表面越近所拍攝到的畫面越清晰。相比之下,軟著陸要比硬著陸對探測器有利。

要實現軟著陸,就必須讓探測器能夠在太空中「剎車」。而讓探測器產生剎車作用的是變推力發動機,這就是核心技術所在。根據航天專家的介紹,變推力發動機擁有較大範圍的調節能力,這恰恰是探測器進入降落階段所需要的。在探測器準備從月球軌道脫離進入降落狀態的過程中,需要通過不斷的變軌來達到這一目的。如果變推力發動機在這個時候產生的推力太大的話,就容易讓軟著陸變成硬著陸。相反,如果變推力發動機產生的推力太小的話,會導致探測器脫離月球軌道飛進太空。

從目前的情況看來,只有中國、美國和俄羅斯能夠造出合格的變推力發動機。這還僅僅是探測器登陸月球,如果要實現載人登月的話,難度則更高了。世界上只有美國在上個世紀七十年代初實現過載人登月,而在之後幾十年的時間裡美國也再也沒有登上過月球,以至於外界開始懷疑美國是否還具有載人登月的能力。

實際上,美國的實力還是有所保留的,畢竟他們的商業航天公司也發展得很不錯,甚至有要超越美國宇航局的念頭。對於人類來說,只有整體競爭才會提高整體實力。

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