太阳系探测器就是指人类发射到地球外层空间的探测器,截止到2020年,根据维基百科消息,人类已经向太空发射了125艘无人月球探测器,其中59艘成功完成任务,51艘失败,剩下的一小部分,要么部分成功(未能完成所有任务),要么在轨运行,要么原因不明(比如月球15号)。
人类上次最近的无人取样月球探测器是1976年苏联发射的月球24号,距离现在已有44年,在时隔如此长的时间前提下,中国重新开启新一轮的登月计划,对于整个航天事业和人类探索而言,是很有价值的。
其他国家的探月路途也不是一帆风顺,比如2019年,印度发射的月船2号,就在距离地球2.1公里处失去联系。航天器造价昂贵,所以科学家一般会竭尽所能的降低失败的可能性,但是航天史上失败却是家常便饭,从以上的数据可以算出,失败率接近41%,算十分高了。
显然探月对于技术的要求是极高的,我们一起看看航天史上最昂贵的"科学实验",并分析嫦娥五号为了成功返回地球,又做了哪些准备?
1.印度月船2号为何失败了?
在2019年9月7日凌晨4点45分左右,月船2号着陆器失去了联系,此时以及距离月球表面2.1公里,胜利就在眼前了。
月船2号是印度研制的无人月球探测器,由轨道器、着陆车以及月球车构成,重约3.89吨。轨道器将负责围绕月球进行探测的任务,着陆器携带月球车进行登陆。
月船2号主要承担的任务包括围绕月球探测和在月球南极着陆,如果成功,月船2号代表人类首次登陆月球南极。月船2号携带的月球车采用太阳能发电,预计可以工作14天。
月船2号严格来说,只是着陆器失去联系,而轨道器依然正常运行。而失联对于印度的月球探测器,并不是第一次发生了。早在2008年,印度就发射了月船1号,并且成功完成大部分任务,但在2009年8月29日,印度和月船1号失去了联系。
月船2号着陆器中间还出了岔子,原本2011年就要发射,但因为着陆器由俄罗斯负责制造,但俄罗斯方面的火卫一-土壤任务出了问题,因此牵连到了着陆器的制造(因为采用的技术可能有问题),所以为了不再延后发射,印度决定自行制造着陆器。
虽然这次任务着陆器失联了,但印度这种独立自主的精神还是值得学习的。
2.还未发射就失败的阿波罗1号
唯一载人登月的航天大国美国,在早期探索时,也是旅途坎坷。比如阿波罗1号,还未发射升空时,就失败了,这导致了3名宇航员的死亡。
在19767年1月27日,大概是发射前一个月,阿波罗1号进行地面例行检查测试,结果指令舱突发大火,三名宇航员在15秒内被全部烧死。后来调查原因,发现是指令舱线路短路,而打开舱门需要90秒,这么短的时间内,宇航员没有时间逃脱,另外还有疏忽大意的原因。
这次事故让NASA对航天舱的材料(易燃)进行了重新评估和修改,因为在地面上还能发生这样严重的事故,这是所有人都没想到的,但是生命的代价在科研的路上还少吗?
总体来看,在50年代到80年代的这段时间里,月球探测器任务失败的概率是极高的,这可能跟整体的科学技术水平相关,到了21世纪后,基本都是中国和美国在发射月球探测器了,而且几乎没有失败。这说明探月技术已经基本成熟了。
3.嫦娥五号为何有把握成功?
目前嫦娥五号已经成功完成在月球表面取样、上升器和轨道器成功交会、样品成功转入返回器,接下来就要回到地球上了。
在月球取样并返回到月球轨道上,这是我们第一次尝试,而接下来的返回地球部分,其实我们已经成功过一次了,那么为何这样说呢?
在嫦娥五号发射之前,我们发射了嫦娥五号T1试验器,专门测试从太空中返回的技术。因为地月距离非常远,所以返回器在靠近地球的过程中,会因为受到地球的重力而不断加速,所以到达大气层附近时,速度已经高达11.2公里每秒,接近了宇宙第二速度。
所以我们采用了"打水漂"式的返回技术,为了让每一步都准确,不出错误,专门使用一个探测器进行实验,这就说嫦娥五号T1,最终返回器按照控制,顺利在内蒙古草原上成功降落。
所以前面的部分(月壤取样、上升器交会对接我们是首次尝试,而最后的返回部分,我们已经成功了一次,所以基本是没有太大问题了。(作者/吴一千)
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