沈阳 美国、苏联都“不屑”去,为啥中国偏要成为登陆月球背面第一国?( 二 )


而月球由于地球潮汐力的影响 , 实现了潮汐锁定 , 使月球围绕地球做一周公转运动的时间与月球自转一周的时间相同 , 因此导致月球始终都是用固定的一面朝向地球 。
但又由于月球本身的厚度导致无线电波无法穿过月球 , 因此没有无线电波影响的月球背面 , 是一块非常安静、非常适合用来做天文观测的地方 。
准确的天文观测也有利于我们更好的探索宇宙 , 在这一点上 , 我们去登陆月球背面来建立我们的天文观测站也是被人期望的 。
除此之外 , 我们对于能源的渴望也随着我们的不断发展而不断膨大 。 能源危机始终在威胁着我们的生存 , 而在月球上有一种神奇的能量——氦三能量 。
氦三是将月球土壤加热到700摄氏度以上从中提取出的一种能源 , 氦三在地球的土壤中含量稀少却极为丰富的蕴藏在月球背面的土壤中 。
同时 , 氦三燃烧可以产生巨大的能量 , 据相关资料来看 , 一千克氦三燃烧产生的能量足足有19兆瓦 , 这是一种什么概念?这些能量可以让一座城市明亮六年 , 而这仅仅只需要一千克氦三 。 科学家估计月球上的氦三至少有100万吨左右 , 开发氦三可以提供我们能源的千万年之需 。
但即使在这么多人的迫切期望下 , 美国航天局NASA这些年来却也仅仅只是一直在计划去探索并没有真正的实施 , 一直到中国嫦娥四号克服了千万种困难登陆月球背面 , 这其中究竟是什么困难阻挡了人类探索月球背面的脚步?
实现月背登陆的难度
从上文中所讲 , 我们可以知道的是月球背面是一个无线电波无法直接通过的地方 。 因此 , 我们需要一颗中继卫星来解决这个问题 , 这颗卫星的任务是将来自地球的无线波转给最终的登陆机器 。
然而 , 中继卫星发射是否成功是极为挑战卫星发射技术的 , 这颗中继卫星不仅需要克服宇宙射线和太空碎片的干扰 , 而且还要走过40多万公里的路程来到固定的位置——地月L2点Halo轨道 。
那么顺利进入这个轨道后就成功了吗?不 , 在这个轨道运行的卫星需要被时刻监管 , 因为它会偷偷发生角度或者轨道路线上的改变 。 我们必须保证这颗卫星时刻都以高稳定、高精度的姿态和角度来运行 , 否则就会影响信息的传输 , 继而影响登陆的成功 。
在拥有一颗时刻都以高稳定、高精度的姿态和角度运行的中继卫星后 , 我们还要克服的是飞行器如何登陆月球的问题 。
首先是我们需要知道的是月球背面的复杂环境 , 由于从未有人对于月球背面实地探索过 , 我们仅仅只能依靠一些图片来熟悉月球背面的环境 。 有着众多陨石坑的月球背面 , 它的表面坑坑洼洼的 , 想要在它的上面成功登陆并释放月球探测车来探索周围 , 其难度就像是九旬老太穿绣花针——难上加难 。
其次 , 我们还需要克服与以往登月相比不同的着陆方式 。 之所以它的着陆方式与众不同 , 是因为我们需要避开地面上的障碍实现垂直着陆 。 为了实现这种着陆方法 , 我们需要去进行一些方法上的改进甚至另辟蹊径 , 这也对研究人员提出了不小的挑战 。
因此 , 我们可以看出如果我们想要月背登陆的挑战能够成功 , 需要我们克服的困难真不少 。 不仅是我们上文中提出的部分问题 , 在实际操作中还会有着许多让我们措手不及的意外事故的发生 。
我们在进行实验时 , 就需要考虑到每一个方面 , 以及每一个小问题 , 将细节优化到最优 。 月背登陆难度这么大 , 中国又是想到了什么办法来成功解决了这些困难 , 实现了月背登陆 , 成为登陆月球背面第一国的呢?
中国如何实现的月背登陆
为了克服月球背面登陆的种种困难 , 中国科学家付出了夜以继日的努力 。 皇天不负苦心人 , 他们的努力终于使嫦娥四号成功着陆于月球背面 。
首先 , 为了解决信号传递问题 , 我们发射了一颗中继卫星——鹊桥 。 这颗有着浪漫名字的中继卫星没有辜负人们对它的期待 , 成功到达了地月L2点Halo轨道 。
接下来我们要解决在这个复杂轨道中频繁调整姿态、角度的问题 , 为了减少人工的时刻监管 , 科学家努力提高“鹊桥”的智能化水平和精细化水平 , 因此“鹊桥”有着一套独属于自己的高智能化水平、不受气候、时间、空域影响的光纤陀螺惯性测量单元 , 抛弃了以往需要其他天体进行辅助定位的技术 , 实现了在轨道上自主调整姿态角度 。
其次 , 为了克服着陆地区地貌环境的恶劣 , 嫦娥四号选择的是近乎垂直的着陆方法 。 在准备阶段就不同于着陆月球正面的准备方式 , 嫦娥四号需要先升后降 , 进入一个长时间长距离的垂直降落过程 , 并完成避障、悬停、精避障、缓速降落等必有过程 。 难度很高 , 但嫦娥四号做到了 。

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