登陆月球为什么这么难

  北京时间9月18日消息，探索太空向来不是一件容易的事。今年7月，印度太空研究组织（ISRO）发射了月船二号（Chandrayaan-2）探测器，8月，该探测器进入月球轨道。9月7日，月船二号的着陆器“维克拉姆”（Vikram）在尝试着陆月球南极时，在距离月球表面2.1千米处失去信号。这一切再次说明了登月的艰难程度。

  ▲“维克拉姆”着陆器正在接近月球表面（想象图）

  印度对太空探索一直雄心勃勃，已经准备好成为第4个成功登陆月球表面的国家，并且尝试在一个其他国家从未到达过的地点着陆。目前，印度太空研究组织仍在忙于恢复与“维克拉姆”着陆器的通讯。9月8日，印度太空研究组织宣布，月船二号的轨道器已经发现了着陆器，但着陆器的状况尚不清楚。

  这次不走运的着陆过程似乎是在回应今年早些时候发生的一次事件，当时以色列的“创世纪号”（Beresheet）探测器在下降过程中引擎故障并失联，最后坠毁于月球表面。该探测器是以色列非营利机构SpaceIL发起的登月项目，若着陆成功，以色列将成为继俄罗斯、美国和中国之后，第四个有探测器在月表软着陆的国家。

  所有这些都在提醒我们，尽管人类在半个世纪前的阿波罗任务中就已多次登陆月球，但时至今日，这仍然是一项艰巨的任务。太空记者丽莎·格罗斯曼（Lisa Grossman）在社交媒体上写道，在世界各地的航天机构和公司进行的30次软着陆尝试中，超过三分之一以失败告终。

  那么，登月为什么会如此困难呢？

  美国国家航空航天局兰利研究中心的航天工程师艾丽西亚表示，许多登月尝试都以失败告终，但没有哪一次是特定的事件造成的。要登上月球，很多事情的发生顺序必须完全准确，如果其中任何一个环节出错，麻烦就来了。

  首先是进入月球轨道，这本身是一个不小的壮举。阿波罗计划的土星五号运载火箭装载了足够的推进剂，能在短短三天内将宇航员送上月球。相比之下，为了节省燃料成本，印度空间研究组织的月船二号任务使用了更为迂回的路径，花费了一个多月的时间才到达月球。

  一旦进入轨道，探测器就会利用美国国家航空航天局的深空网络（Deep Space Network）与地球保持联系。深空网络由位于美国（加利福尼亚州）、西班牙（马德里）和澳大利亚（堪培拉）的深空通信设施组成，包括多座不断监听太空信号的抛物面碟形天线，可以与遥远的太空探测器保持联系。通讯故障可能是“维克拉姆”着陆器遭遇麻烦的部分原因。

  当探测器以类似导弹的速度落向着陆点时，几乎没有出错的空间。据《以色列时报》报道，4月11日，以色列“创世纪号”着陆器发生了数据传输设备故障，导致发动机完全关闭。

  在地球上，工程师们可以依靠全球定位系统（gps）来引导自动驾驶汽车，但在其他天体上却没有相应的系统。德怀尔说：“当你在一个信息匮乏的真空中快速旅行时，有时不得不放慢速度，无论你是谁，想做什么，都充满了困难。”

  目前，美国国家航空航天局正与商业公司合作，计划在未来几年内将机器人送上月球。这些未来的月球导航“人员”需要足够信任它们的传感器。NASA还在设计一种仪器，可以安装在飞行器的底盘上，扫描其他星球的地形，并寻找岩石、陨石坑和其他危险，从而修正航向。这种仪器可以用于私人航天器，也可以用于NASA未来的任务。这种技术将在NASA即将发射的“火星2020”探测器的下降过程中进行测试。火星2020探测器的设计源自好奇号火星车，将于明年发射，并计划于2021年2月登陆火星。

  几乎所有失败的登月任务都是无人驾驶的，这或许表明，在遇到问题时，如果由人操纵的话结果可能更好。在阿波罗时代，登月器的成功着陆部分要归功于人类的眼睛和反应能力。最出名的例子是，尼尔·阿姆斯特朗在发现预定的着陆点有岩石地形后，接管了阿波罗11号着陆器，使其飞向更安全的着陆点。

  然而，阿波罗时代与如今的情况已经有所不同。当时的宇航员可能还有一定程度的控制能力，但现在我们更接受自动化的机器。工程师们希望，未来的人类探险家可以依靠飞船自身的系统，安全地往返于地球和月球之间。

  印度工程师可以感到安慰的是，他们的月船二号轨道器仍在运行，还在进行科学研究，或许他们的下一次尝试会更成功。在太空探索领域，众多科学家和工程师们付出了无数努力和时间，但坚持不懈是有回报的，我们应该充满希望。