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登陸月球背面難,還是登陸月球南極難?

 火星科普 2020-04-01

在今年年初,我國的嫦娥四號探測器成功在月球背面實現(xiàn)軟著陸,成為人類史上的首次。而在本月初,印度的月船2號試圖成為第一個在月球南極進行軟著陸的探測器,但它在著陸前失聯(lián),不受控制地掉到月球上。不管怎樣,從技術角度來看,登陸月球背面和月球南極哪個更難呢?

無論是難度,還是任務的完成度,顯然都是我國更勝一籌。雖然月球南極的登陸難度要比月球中部區(qū)域更加困難,但月船2號著陸器選擇登陸的地點是在月球正面,而非更難登陸的月球背面。那么,為什么說月球背面會更加難以登陸呢?

這與月球的特殊運動方式有關。數(shù)十億年來,地球引力持續(xù)對月球施加了潮汐力的作用,這導致月球的自轉速度越來越慢,自轉周期越來越長。最終,月球的自轉周期變得與月球繞地球的公轉周期完全一致,月球相對于地球被潮汐鎖定。在這種情況下,月球背面會始終背對地球,而月球正面會始終面對地球。

由于潮汐鎖定現(xiàn)象,如果探測器要登陸月球背面,它將無法與地球上的控制中心取得聯(lián)系,因為無線電信號會被月球所阻擋。為了解決這個問題,我國在發(fā)射嫦娥四號之前,先發(fā)射了鵲橋號中繼衛(wèi)星,它飛到地月系統(tǒng)的第二拉格朗日點的暈軌道上。

地月系統(tǒng)的第二拉格朗日點位于地月連線的月球外側上,與月球相距6.5萬公里。這是地月系統(tǒng)的引力平衡點,在這里運行的衛(wèi)星能夠與地球和月球的相對位置保持長期穩(wěn)定。鵲橋號在此運行,信號經(jīng)由它傳輸不會被月球阻擋,這樣就能實現(xiàn)月球背面和地球的通信。

而在月球正面登陸,即便是在靠近南極的區(qū)域,也無需中繼衛(wèi)星,地球上的控制中心可以直接對探測器進行遙控。僅從這方面來看,在月球背面軟著陸要比在月球南極登陸困難很多。正因為如此,當年阿波羅登月飛船6次著陸月球,登陸點都是在月球正面。

另外,在測控方面,我國都是依靠自己的技術。而印度的測控則是得到了美國宇航局(NASA)的幫助,NASA的深空網(wǎng)絡(DSN)為月船2號保駕護航。

最為關鍵的是,我國已經(jīng)成功實現(xiàn)了月球背面的軟著陸。在此之前,我國的嫦娥三號還成功登陸過月球正面。迄今為止,我國探測器登陸月球的成功率是100%。而在人類航天史上,只有38次成功實現(xiàn)了月球軟著陸任務,成功率為52%。

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