地球只有一个,资源有限,人类要想发展成星际文明,就必须向外拓展。从上世纪50年代开始,人类已经进入了航天时代。造火箭发射卫星,早已经满足不了人类的追求,探索外太空才是现阶段首要的任务。
在上个世纪,太空基本上只有美国和苏联两个玩家,美苏两国不仅发射了探测器造访月球,还造访了太阳系内的其它行星,美国还成功实现了载人登月。
月球距离地球只有38万公里,必然是人类探索太空的第1站。韩国首个月球探测器“韩国探路者月球轨道器”(KPLO)已于2022年8月初搭乘美国太空探索技术公司的猎鹰9号火箭发射升空,预计于2022年12月抵达月球轨道。
现在月球上只有美国、中国和印度的探测器还在运行,如果韩国的月球探测器成功抵达月球轨道,韩国将成为第四个拥有运行中的月球探测器的国家。
想要探索月球的国家很多,此前曾成功发射希望号火星探测器的阿联酋也计划在未来发射月球探测器,巴西也想要发射月球探测器。可截止目前,全球200多个国家中仅有美国、苏联、中国、欧盟、日本、印度、以色列和韩国这8个国家和组织发射了月球探测器,其中前7个国家的月球探测器都曾成功抵达月球轨道。
探测器探索月球可分为绕、落、巡三大阶段,探测器抵达月球轨道只是第1步,然后第2步就是探测器登陆月球,最后一步就是发射月球车(比如我国的玉兔号)在月球表面进行探索。这三大阶段,目前也只有中、美、苏(俄)三国全部通关了,其他国家都卡在了“落”这一阶段。
(图为美国月球勘测轨道器LRO)
月球探测器登陆月球分为硬着陆与软着陆,硬着陆就是直接撞上月球,通常来说只有软着陆才算成功登陆月球。而目前能够在月球表面实现软着陆的只有中国、美国和俄罗斯这三个国家,并且中国还是唯一个在月球背面实现软着陆的国家。
美苏两国在上世纪60年代成功让探测器着陆月球,这让世界上很多国家诞生了航天梦。进入21世纪,看着我国的月球探索进展神速,在10多年的时间里先后发射了数个嫦娥号月球探测器,几乎零失误,这让别的国家也跃跃欲试,想在未来十年内实现探测器登陆月球,不过要么失败了,要么就是没有技术能力完成。以色列和印度的探测器此前就曾计划在月球软着陆,不过最终都撞毁在月球表面了。
(图为以色列“创世纪”号月球探测器在撞向月球表面前拍下的自拍照,当时距月面约22公里。)
探测器登陆月球真的很难吗?毫无疑问,确实很难,关键在于掌握“刹车”技术。只有掌握了航天界的刹车技术,才能让探测器在着陆时受控地缓慢地落在月球表面。
这技术可不是简单的给探测器加降落伞和助推器就能掌握的,需要反复实践。这些数据是没有国家愿意分享的,都是保密的。目前掌握了此技术的国家只有中美俄三国,而这三个国家也是目前世界上仅有的能够实施载人航天的国家,他们都拥有自己的载人飞船。
月球表面的重力虽然只有地球的1/6,但月球上是真空,没有大气,这意味着探测器在月球上不能用降落伞减速,只能依靠动力装置产生的推力控制探测器着陆,这显然是一项技术活。特别是动力装置,其推力必须是可变的,推力可大可小,比如我国的嫦娥三号就使用了最大推力为7500牛的变推力发动机,降落时反向启动进行减速,可精确控制,让嫦娥3号完美实现软着陆。
日本和欧洲航天局的探测器都已经登陆小行星,并且日本的2艘隼鸟号小行星探测器还先后完成了两次小行星采样返回任务,可他们都没有实现月球探测器在月面的软着陆,也没有实现载人航天,这在很大程度上就是因为技术不到家。
对于航天大国而言,在2050年前实现载人登月以人及载人登陆火星,才是我们的梦想。21世纪能够率先实现载人登月的估计只有中国和美国了。俄罗斯的航天技术虽然也很厉害,如果不计成本,也能够登月,但受限于经济条件,短期内是不可能也不会实施载人登月的。
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