月背登陸有多難?比洞察號登火星還要難嗎?

唔胥哉琥霓


答:在月球背面登陸有難度,但無法和洞察號登陸火星相比,不得不承認,後者難度要大很多。


目前蘇聯和美國,已經多次在月球正面軟著陸,甚至美國還進行了六次載人登月;我國的嫦娥四號,是首個在月球背面軟著陸的探測器。

和月球正面著陸相比,在月球背面軟著陸,將無法直接和地面進行通訊,這就需要另外發射一顆月球衛星,把月球背面和地面橋接起來,嫦娥四號利用鵲橋中繼星來完成這一任務。

就是多一個任務環節,多一份風險,這對美國來說,肯定也不是難事;畢竟人家的飛行器,已經探訪了太陽系內的所有大行星,發射一顆衛星到月球背面的拉格朗日L2點不難。


目前,NASA已經發射了多顆探測器在火星軟著陸:

(1)成功的有

維京一號(1975年,又稱海盜號)、索傑納火星車(1997年)、火星探測漫遊者(2003年)、勇氣號(2004年)、機遇號(2004年)、好奇號(2012年)、洞察號(2018年)。

(2)失敗的有

火星極地著陸者(1999年,著陸失敗)

還有火星軌道上的探測器,就發射了十幾個,美國對火星的探索,已經遠遠超過了很多人的認知;而且美國的下一步計劃,是載人登陸火星,預計在未來25年內實現。


登陸火星,相對於登陸月球來說,難度極大,就算是登陸月球背面也無法與之相比,原因有以下幾點:

(1)火星與地球的距離為0.55~4億公里,探測器在火星著陸時,與地面通訊時差有4分鐘左右,意味著登陸全程都是由計算機控制,這就需要地面對著陸過程瞭如指掌,才能預先發出準確的指令;而月球背面與地面間,通訊時差只有大約2秒;

(2)探測器從地球出發到達火星,大約需要七個月的時間,這對設備的可靠性要求非常高,弄不好的話,還沒到達火星設備就出問題了;

(3)在一年中,火星和地球間有一段時間,通訊被太陽阻斷,這對火星車來說也是考驗;

(4)火星和地球間的距離,比地月距離遠了幾百倍,對空間通訊技術的要求極高,數據傳輸速度也會慢很多;

(5)火星重力加速度是月球的2.3倍,而且火星存在大氣,在火星上軟著陸,難度比月球軟著陸大了遠不止一點;更高的重力,下落過程將更難控制,大氣流動也會影響著陸時的穩定性;

(6)火星探測器的著陸方式,有時候會採用衝撞式的軟著陸,對設備質量要求極高;

(7)火星上存在沙塵暴,對設備的密封性和穩定性要求很高;

以上這些舉例,難度都遠高於在月球著陸,我國航天起步晚於美國,現在還處於追趕階段,但是差距還是非常明顯的。


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艾伯史密斯


月球背面登陸很難,但洞察號登陸火星難度還是要高不少的,火星距離地球太遠,信號傳輸需要8分鐘,只能依靠提前編制的程序控制著陸,操控難度很大。

洞察號著陸火星和嫦娥四號著陸月球背面用了相似的辦法,嫦娥四號提前在月球L2點的Halo軌道上佈置了一顆中轉衛星,靠著中轉衛星轉接地球信號,由於地球距離月球比較近,即便經過中轉,信號也只有幾秒的延時,可以提前用嫦娥四號下部帶的著陸攝像機測量高度,需要的計算也少一些。

而洞察號登陸火星的時候,也有2顆中繼衛星在火星軌道上待命,但8分鐘的時差,無法實時控制,需要提前計算接下來十幾分鍾(不一定準確,但計算量大是毫無疑問的)的飛行數據,然後依靠編制的程序啟動登陸。

登陸月球背面很難,這是自然的,現在能夠發射探測器登陸月球的才幾個國家,但是難度與火星登陸還是無法相比,火星探測器的發射就已經是相當難的事情了,隔著幾分鐘的時間操控登陸,現在還就美國有這個實力。而目前火星登陸成功總共也就6、7次,在軌探測器成功入軌的也不是很多,月球是距離地球最近的天體,登陸難度小,是最好的一個實驗平臺,因此像軟著陸技術、控制測算技術都需要在月球實驗一下,所以也是人類探測次數比較多的。

我國未來幾年也有探測火星的打算,也會和探測月球一樣,也是分成幾不走,大體上還是繞、落、回,最後以帶回火星樣本為目的。


來看世界呀


月背登陸有多難?比洞察號登火星還要難嗎?

月球背面登陸與正面登陸理論上難度是一樣的,唯一的差別是月球背面需要中繼通訊支持,因此嫦娥四號的難點在於L2點的鵲橋通信衛星準確的發揮作用,剩下的事情和嫦娥三號沒有什麼區別!

當然並不是說嫦娥四號著陸會很簡單,這就是曲解這個意思了!按與火星登陸比較起來,無論是從通信中繼的難度還是從火星大氣層降落的難度,都比月面登陸要難不少,因此從完整意義上來看,確實是火星登陸要更難一些!

在洞察號登陸火星的過程中,很多朋友甚至都不知道有這兩顆小衛星在起著中繼衛星的作用,它們分別是“伊娃”和“瓦力”,對,沒錯,就是你們熟悉的伊娃和瓦力!它們提供了洞察號降落時的信號中轉服務!

上圖就是登陸火星恐怖7分鐘最艱難的2分鐘,高速穿越火星大氣層,其將承受1500度的高溫,因此登陸火星的探測器都有一個巨大的防熱罩,而且都是錐形設計!

和重返地球大氣層類似,與地球大氣不一樣的是火星大氣非常稀薄,但卻比地球大氣層更難纏!

恐怖七分鐘的全過程,很多不過關的就死在這幾分鐘的路上,熬過了大半年卻沒熬過七分鐘,實在是一件悲傷的事情!最後降落火星的時刻就各顯神通了!

是不是各有不同?當然無論哪種,安全落地即可...應該是落火才對!

這是人類登陸火星成功和失敗的所有統計示意圖,各種程度都不一樣哦!

迄今為止在火星上登陸的幾個探測器的位置,其中洞察號的結構和當年成功登陸火星的鳳凰號是一致的,也繼承了成功登陸的優良傳統!

月球上成功登陸的就多了哈,硬著陸的軟著陸的,當然還有背面成功登陸的中國嫦娥四號!也許月球存在的唯一意義就是讓人類的深空計劃統統在月球上可以實習一遍,否則最近也要跑到火星才能登陸(金星最近但條件最惡劣),這實習成本就高了!


星辰大海路上的種花家


中繼衛星發射應該不難,2007年日本的月神1號月球探測器就發射了一顆中繼衛星(Rstar),但它沒有登陸月球,它的中繼衛星只是用於一些需要實時通訊的研究項目。

顯示所有大圖



這是嫦娥四號的中繼衛星"鵲橋"



鑑於美國的航天領域的地位,我認為美國沒有在月球背面登陸不是因為技術問題。至於是因為什麼,那只有他們自己知道了。


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