地球只有一個,資源有限,人類要想發(fā)展成星際文明,就必須向外拓展。從上世紀50年代開始,人類已經(jīng)進入了航天時代。造火箭發(fā)射衛(wèi)星,早已經(jīng)滿足不了人類的追求,探索外太空才是現(xiàn)階段首要的任務(wù)。
在上個世紀,太空基本上只有美國和蘇聯(lián)兩個玩家,美蘇兩國不僅發(fā)射了探測器造訪月球,還造訪了太陽系內(nèi)的其它行星,美國還成功實現(xiàn)了載人登月。
月球距離地球只有38萬公里,必然是人類探索太空的第1站。韓國首個月球探測器“韓國探路者月球軌道器”(KPLO)已于2022年8月初搭乘美國太空探索技術(shù)公司的獵鷹9號火箭發(fā)射升空,預計于2022年12月抵達月球軌道。
現(xiàn)在月球上只有美國、中國和印度的探測器還在運行,如果韓國的月球探測器成功抵達月球軌道,韓國將成為第四個擁有運行中的月球探測器的國家。
想要探索月球的國家很多,此前曾成功發(fā)射希望號火星探測器的阿聯(lián)酋也計劃在未來發(fā)射月球探測器,巴西也想要發(fā)射月球探測器。可截止目前,全球200多個國家中僅有美國、蘇聯(lián)、中國、歐盟、日本、印度、以色列和韓國這8個國家和組織發(fā)射了月球探測器,其中前7個國家的月球探測器都曾成功抵達月球軌道。
探測器探索月球可分為繞、落、巡三大階段,探測器抵達月球軌道只是第1步,然后第2步就是探測器登陸月球,最后一步就是發(fā)射月球車(比如我國的玉兔號)在月球表面進行探索。這三大階段,目前也只有中、美、蘇(俄)三國全部通關(guān)了,其他國家都卡在了“落”這一階段。
(圖為美國月球勘測軌道器LRO)
月球探測器登陸月球分為硬著陸與軟著陸,硬著陸就是直接撞上月球,通常來說只有軟著陸才算成功登陸月球。而目前能夠在月球表面實現(xiàn)軟著陸的只有中國、美國和俄羅斯這三個國家,并且中國還是唯一個在月球背面實現(xiàn)軟著陸的國家。
美蘇兩國在上世紀60年代成功讓探測器著陸月球,這讓世界上很多國家誕生了航天夢。進入21世紀,看著我國的月球探索進展神速,在10多年的時間里先后發(fā)射了數(shù)個嫦娥號月球探測器,幾乎零失誤,這讓別的國家也躍躍欲試,想在未來十年內(nèi)實現(xiàn)探測器登陸月球,不過要么失敗了,要么就是沒有技術(shù)能力完成。以色列和印度的探測器此前就曾計劃在月球軟著陸,不過最終都撞毀在月球表面了。
(圖為以色列“創(chuàng)世紀”號月球探測器在撞向月球表面前拍下的自拍照,當時距月面約22公里。)
探測器登陸月球真的很難嗎?毫無疑問,確實很難,關(guān)鍵在于掌握“剎車”技術(shù)。只有掌握了航天界的剎車技術(shù),才能讓探測器在著陸時受控地緩慢地落在月球表面。
這技術(shù)可不是簡單的給探測器加降落傘和助推器就能掌握的,需要反復實踐。這些數(shù)據(jù)是沒有國家愿意分享的,都是保密的。目前掌握了此技術(shù)的國家只有中美俄三國,而這三個國家也是目前世界上僅有的能夠?qū)嵤┹d人航天的國家,他們都擁有自己的載人飛船。
月球表面的重力雖然只有地球的1/6,但月球上是真空,沒有大氣,這意味著探測器在月球上不能用降落傘減速,只能依靠動力裝置產(chǎn)生的推力控制探測器著陸,這顯然是一項技術(shù)活。特別是動力裝置,其推力必須是可變的,推力可大可小,比如我國的嫦娥三號就使用了最大推力為7500牛的變推力發(fā)動機,降落時反向啟動進行減速,可精確控制,讓嫦娥3號完美實現(xiàn)軟著陸。
日本和歐洲航天局的探測器都已經(jīng)登陸小行星,并且日本的2艘隼鳥號小行星探測器還先后完成了兩次小行星采樣返回任務(wù),可他們都沒有實現(xiàn)月球探測器在月面的軟著陸,也沒有實現(xiàn)載人航天,這在很大程度上就是因為技術(shù)不到家。
對于航天大國而言,在2050年前實現(xiàn)載人登月以及載人登陸火星,才是我們的夢想。21世紀能夠率先實現(xiàn)載人登月的估計只有中國和美國了。俄羅斯的航天技術(shù)雖然也很厲害,如果不計成本,也能夠登月,但受限于經(jīng)濟條件,短期內(nèi)是不可能也不會實施載人登月的。
關(guān)注我,咱們下次見。