“硬”还是“软”?人类如何着陆月球
作者: 钱航 赵建伟月球作为地球的近邻,一直是人类航天探索的重要目标。然而,要实现月球着陆并非易事。月球表面没有大气层,无法像在地球上那样利用空气阻力进行减速,这就要求探测器必须具备高效的减速系统和精确的轨道控制能力。此外,月球表面地形复杂,布满了陨石坑和崎岖的山脉,这使得着陆器必须具备智能避障和精确着陆能力。因此,月球着陆是一项极具挑战性的任务,需要综合运用多种先进技术来克服重重困难。
“硬”与“软”
硬着陆是一种相对直接且剧烈的着陆方式,是指探测器以较高的速度撞击月球表面。这种方式技术相对简单,但对探测器的损坏较大,通常用于早期的月球探测任务,主要是为了获取一些基础的月球表面信息。
相比之下,软着陆则是一种更为精细和复杂的技术,要求探测器在着陆过程中采取一系列减速措施,以较低的速度安全着陆在月球表面,从而保障探测器的完整性和后续探测任务的顺利进行。
软着陆的优势在于能够为后续的科学探测提供更稳定、更安全的平台,它需要精确的轨道控制、高效的减速系统以及复杂的着陆缓冲装置等技术支持。这些技术的实现不仅能够保障探测器的安全着陆,还能为月球表面的长期探测和科学研究奠定基础。
中国探月着陆“绝招”
在“嫦娥”探测器家族中,嫦娥一号在科研人员的精确控制下成功完成月球的硬着陆,而后,家族中成员的着陆技术不断更新迭代——嫦娥三号实现了中国航天器在地外天体的首次软着陆,嫦娥四号实现了人类月球探测器在月球背面的首次软着陆,嫦娥五号实现自动采样并将月壤样品带回了地球,嫦娥六号更是了不起,它完成了人类历史上首次月球背面采样和返回!
那么,中国探月着陆有哪些“绝招”?
精确的轨道控制与减速技术
这是确保探测器能够准确到达预定着陆区域的关键。在中国的探月任务中,会设置多次轨道修正和近月制动,使探测器能够稳定地进入环月轨道。例如,嫦娥三号着陆器在着陆前进行了多次轨道调整,并通过精确控制发动机的推力,实现探测器在着陆过程中逐步减速,即能够在不同的飞行阶段灵活调整减速力度,确保了着陆的平稳性。
智能着陆与避障技术
这是实现月球软着陆的重要保障。嫦娥三号在着陆过程距离月面一定高度时,利用降落相机和激光测距仪等设备,自动识别月面的地形地貌,选择合适的着陆点,并在必要时进行悬停和避障操作,确保了着陆的安全性。
着陆缓冲
与适应月球环境的技术
在中国的探月工程中,通过采用特殊的着陆缓冲装置和材料,有效吸收了着陆时的冲击能量,保护了探测器的主体结构和仪器设备。此外,着陆器使用了高性能的隔热材料和热控涂层,保障了着陆器在月夜和月昼的温度稳定,还通过优化着陆器的结构设计和质量分布,使其能适应月球的低重力环境。
从硬着陆到软着陆,从简单的撞击探测到复杂的采样返回,中国探月工程的每一步都凝聚着中国航天人的智慧和努力。中国探月工程将继续深化对着陆技术的研究和应用,为2030年前实现载人登月以及月球基地的建设和发展提供坚实的技术支撑。
(责任编辑 / 王佳璇 美术编辑 / 周游)