即墨新聞-為您提供最新最快資訊 軍事 俄“月球-25”號探測器失聯墜毀,登陸月球為何如此艱難?

俄“月球-25”號探測器失聯墜毀,登陸月球為何如此艱難?

俄羅斯時隔47年后再次發射月球探測器,任務前半段基本順利,但在落月的最后一次軌道調整出現問題,最終撞月墜毀,只差臨門一腳。

8月20日,俄羅斯國家航天集團公司發布消息稱,“月球-25”號探測器目前已失聯。據初步推測,探測器進入了非預先規劃的軌道并撞上了月球表面。據介紹,探測器失聯的原因將由專門成立的跨部門間委員會進行調查。

俄“月球-25”號探測器失聯墜毀,登陸月球為何如此艱難?(1)

“月球-25”號探測器是俄羅斯歷史上發射的首個月球軟著陸探測器。

只差臨門一腳

8月11日發射的俄羅斯“月球-25”號探測器原計劃在8月21日軟著陸在月球南極地區,這是蘇聯/俄羅斯時隔47年后再次發射月球探測器。

俄羅斯國家航天集團公司19日發布公告稱,按照預定計劃,在莫斯科時間19日14時10分向“月球-25”號月球探測器發出信號,以便其進入著陸前軌道,但在操作過程中,探測器出現了異常情況,無法按照規定的參數進行操作。根據俄方公布的信息,這次變軌目的是讓“月球-25”號進入一條18千米×100千米的預著陸軌道,但是這次變軌出現了異常,這也是該探測器進行軟著陸階段的關鍵變軌。

在這次變軌前,“月球-25”號在91千米×112千米的軌道上運行,有消息指出,探測器在進入預著陸軌道階段出了問題,實際執行的脈沖大小是計算值的1.5倍,制動時間太長,通俗地說就是剎車時間過長,導致探測器的近地點高度低于0千米,最終導致“月球-25”號墜毀在月球表面。

在之前一篇關于俄羅斯探月的文章中,筆者提及“月球-25”是俄羅斯重返月球計劃中非常重要一顆探測器,探測器的主要任務是操練環極地區軟著陸的基礎技術,并對月球南極地區的特定區域進行接觸研究,包括測試軟著陸技術,在月球南極地區尋找水的痕跡,研究月球兩極地區的化學組成。除了科學任務外,“月球-25”號探測器的目的還在于檢驗工程體系,整合技術資源,培養和鍛煉人才隊伍。同時,該探測器還承擔著為俄羅斯測試在月球極區軟著陸、精準著陸、極地通信等技術的重任,并為俄羅斯今后建造月球基地的選址提供依據。

在“月球-25”號之后,俄羅斯還將發射“月球-26”號、“月球-27”號和“月球-28”號,其中“月球-27”號和“月球-28”號同樣也進行月球軟著陸探測,因此,作為俄羅斯新探月計劃的“開山之作”——“月球-25”號探測器對俄羅斯航天事業發展的意義重大,如今“中道崩殂”勢必對探月計劃造成不小的影響。

“月球-25”號的失敗再度引發了登陸月球有多難的討論,因為從2019年至今,包括“月球-25”號在內,已經有5個計劃前往月球進行軟著陸的探測器先后失敗。

登陸月球并不簡單

2019年2月,以色列民營機構主導的“創世紀”號首開世界民營航天機構奔月之旅,在登陸月球數分鐘前,探測器出現技術故障,與地面失去聯系,撞向月球表面。該項目耗資約1億美元,主要來自私人資金,探測器高1.5米,直徑2米,重約600千克,失敗原因是探測器主發動機出現故障,最終墜毀。

除了“創世紀”號,在2019年,印度的“月船二號”也在著陸月球的階段失敗。該探測器是印度發射的第一個月球軟著陸探測器,重約3.85噸,包括軌道器、著陸器和月球車三個部分,著陸器被命名為維克拉姆(Vikram),以紀念印度航天之父維克拉姆,而月球車被命名為Pragyan,探測器于2019年7月22日發射升空,當年8月20日探測器進入月球軌道,9月7日開始實施月球軟著陸,在高度降低到2.1公里高度時飛行軌跡開始偏移,遙測信號顯示Vikram著陸器最后的垂直下落速度超過58米/秒,硬著陸月球。事后,美國LRO月球軌道器的高分辨率衛片顯示,著陸器徹底摔碎,印度的首次月球著陸嘗試以徹底失敗告終。

2022年11月22日,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA),隨美國新型火箭于16日發射升空的日本月球探測器“好客”(OMOTENASHI),在與火箭分離后姿態異常,太陽能電池板無法正常工作,多次嘗試修正都未起效。日本探測器首次登月計劃以失敗告終。“好客”號是日本首個計劃在月球表面著陸的超小型探測器,其任務包括驗證在月球表面半硬著陸的可能性等,探測器長11厘米、寬24厘米、高37厘米,重12.6千克,由負責飛行至繞月軌道的軌道器、接近月面時用于減速的發動機和在著陸器三部分組成,由于探測器尺寸太小,無法配備大型緩沖發動機。為此,JAXA專門研制了超小型固體減速發動機,它將在距離月面約100米時與著陸器分離,最終著陸器將自由落地,靠充氣氣囊實現“半硬著陸”。

今年4月,日本太空初創企業iSpace公司研制的“白兔-R”號探測器因為軟件問題在離月面約89米高度與地面失去聯系,導致計劃中的軟著陸變成了硬著陸。“白兔-R”探測器高2.3米,重約1噸,配備了主減速發動機、輔助減速發動機和姿控發動機,除了著陸器,其還搭載了一個球形巡視器,探測器在2022年12月11日由美國“獵鷹9”號火箭發射升空。

根據相關統計,包括“月球-25”號在內,蘇聯/俄羅斯共進行了28次月球軟著陸探測任務,其中13次成功進入環月飛行,只有7次成功,成功率25%,而過去四年國際上5次月球軟著陸探測任務均以失敗告終,更是說明雖然航天技術快速發展的當下,軟著陸月球探測也不簡單。這也是為什么至今只有蘇聯、美國、中國三個國家成功登陸月球,即使繼承大量蘇聯航天遺產的俄羅斯也沒有讓“月球-25”號成功登月。

登陸月球首先要確保探測器成功發射,進入地月轉移軌道,不然就會遭遇“出師未捷身先死”的情況,為了順利進入月球軌道,讓月球捕獲探測器,需要準確地計算著陸器軌道與月球軌道的交會位置,如果錯過,就要再等下個月甚至等好幾個月。月球捕獲的時候,還要精確控制探測器的大小和方向,如果沒有剎住車,就直接撞到月球上墜毀或者與月球擦肩而過。

由于月球沒有大氣,而且表面不僅有山峰、谷地等復雜地形,平整一些的平原也是坑坑洼洼,一不小心就容易掉坑里。在登陸前,需要精心選擇著陸地點,這需要高精度地圖的支持。為了確保成功最好還有完善的測控系統,據稱這次俄羅斯探月任務并沒有完善的測控系統,部分區域無法覆蓋。成功軟著陸對探測器本身硬件和軟件要求非常高,各種導航、避障設備,比如慣性測量單元、微波測距測速敏感器、激光測距敏感器、光學成像敏感器、激光三維成像敏感器等,才能讓著陸器避開著陸過程中的各種障礙,這次“月球-25”號就沒有避障相機(本來有這個設備,俄烏沖突后還給歐空局),所以說即使最后一次軌道調整沒有出問題,在最后的著陸階段因為避障相機的缺失,依然存在不小的風險。

“月球-25”號已經失敗,接下來就看印度“月船三號”探測器在8月23日的表現了,讓我們拭目以待!

作者: 澎湃新聞

普京突然公布重要消息!澤連斯基再不投降就晚了?信息量大

基輔的時間不多了,俄軍開始攻城略地,無法加入北約就得接受失敗

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *

返回顶部