月球作為地球的近鄰,一直是人類航天探索的重要目標(biāo)。然而,要實(shí)現(xiàn)月球著陸并非易事。月球表面沒有大氣層,無法像在地球上那樣利用空氣阻力進(jìn)行減速,這就要求探測器必須具備高效的減速系統(tǒng)和精確的軌道控制能力。此外,月球表面地形復(fù)雜,布滿了隕石坑和崎嶇的山脈,這使得著陸器必須具備智能避障和精確著陸能力。因此,月球著陸是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù),需要綜合運(yùn)用多種先進(jìn)技術(shù)來克服重重困難。
硬著陸是一種相對直接且劇烈的著陸方式,是指探測器以較高的速度撞擊月球表面。這種方式技術(shù)相對簡單,但對探測器的損壞較大,通常用于早期的月球探測任務(wù),主要是為了獲取一些基礎(chǔ)的月球表面信息。
相比之下,軟著陸則是一種更為精細(xì)和復(fù)雜的技術(shù),要求探測器在著陸過程中采取一系列減速措施,以較低的速度安全著陸在月球表面,從而保障探測器的完整性和后續(xù)探測任務(wù)的順利進(jìn)行。
軟著陸的優(yōu)勢在于能夠?yàn)楹罄m(xù)的科學(xué)探測提供更穩(wěn)定、更安全的平臺,它需要精確的軌道控制、高效的減速系統(tǒng)以及復(fù)雜的著陸緩沖裝置等技術(shù)支持。這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)不僅能夠保障探測器的安全著陸,還能為月球表面的長期探測和科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。
在“嫦娥”探測器家族中,嫦娥一號在科研人員的精確控制下成功完成月球的硬著陸,而后,家族中成員的著陸技術(shù)不斷更新迭代——嫦娥三號實(shí)現(xiàn)了中國航天器在地外天體的首次軟著陸,嫦娥四號實(shí)現(xiàn)了人類月球探測器在月球背面的首次軟著陸,嫦娥五號實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采樣并將月壤樣品帶回了地球,嫦娥六號更是了不起,它完成了人類歷史上首次月球背面采樣和返回!
那么,中國探月著陸有哪些“絕招”?
這是確保探測器能夠準(zhǔn)確到達(dá)預(yù)定著陸區(qū)域的關(guān)鍵。在中國的探月任務(wù)中,會(huì)設(shè)置多次軌道修正和近月制動(dòng),使探測器能夠穩(wěn)定地進(jìn)入環(huán)月軌道。例如,嫦娥三號著陸器在著陸前進(jìn)行了多次軌道調(diào)整,并通過精確控制發(fā)動(dòng)機(jī)的推力,實(shí)現(xiàn)探測器在著陸過程中逐步減速,即能夠在不同的飛行階段靈活調(diào)整減速力度,確保了著陸的平穩(wěn)性。
這是實(shí)現(xiàn)月球軟著陸的重要保障。嫦娥三號在著陸過程距離月面一定高度時(shí),利用降落相機(jī)和激光測距儀等設(shè)備,自動(dòng)識別月面的地形地貌,選擇合適的著陸點(diǎn),并在必要時(shí)進(jìn)行懸停和避障操作,確保了著陸的安全性。
在中國的探月工程中,通過采用特殊的著陸緩沖裝置和材料,有效吸收了著陸時(shí)的沖擊能量,保護(hù)了探測器的主體結(jié)構(gòu)和儀器設(shè)備。此外,著陸器使用了高性能的隔熱材料和熱控涂層,保障了著陸器在月夜和月晝的溫度穩(wěn)定,還通過優(yōu)化著陸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和質(zhì)量分布,使其能適應(yīng)月球的低重力環(huán)境。
從硬著陸到軟著陸,從簡單的撞擊探測到復(fù)雜的采樣返回,中國探月工程的每一步都凝聚著中國航天人的智慧和努力。中國探月工程將繼續(xù)深化對著陸技術(shù)的研究和應(yīng)用,為2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月以及月球基地的建設(shè)和發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
(責(zé)任編輯 / 王佳璇" 美術(shù)編輯 / 周游)