03.02 月背登陸有多難?比洞察號登火星還要難嗎?

唔胥哉琥霓


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


要是直接對比登陸月球難還是火星難,那毫無疑問,肯定是登陸火星難

但要是說登陸月球背面,還這難度就比火星難一點了。

因為要登陸月球背面就一定要保持通信暢通。為了保持通信暢通,我們就不得不提前發射一個通信兵,也就是中繼衛星。

登陸火星雖然遠,但卻是一次性完成的任務。


而登陸月球背面需要完成兩次發射。如果每次航天發射任務的成功率為80%,那麼登陸火星的成功率就是80%,而登陸月球背面的成功率就是64%。

在去年早些時候,中國的鵲橋號通信衛星就首先發射到地月系統的拉格朗日L2點。

然後才是嫦娥四號登陸。如果兩次發射失敗一次,那整個任務就全失敗了。

而登陸火星唯一的難點在於要達到第二宇宙速度,這就要求重型推力火箭。

而嫦娥四號並不需要達到第二宇宙速度,所以對火箭推力的要求並沒有那麼高。


事實上,我國完全有能力讓發射速度達到第二宇宙。比如在2010年,我國的嫦娥二號在長征三號丙運載火箭的幫助下就擺脫了地球的引力束縛,而成為太陽的一顆人造行星。嫦娥二號在完成對地月系統L2點的探測後,飛向宇宙深空,並探測其他小行星。預計在兩年後就又回到地球軌道附近。


科學認識論


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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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


由於登陸火星距離地球更遠,存在更久的通訊延遲,所以很大程度上洞察號的登陸全部要靠事先編制好的參數在調控著,地球能做的,大多隻是等待成功的消息。

洞察號登陸火星經歷上千個操作,其中不能出現失誤,由於火星不像月球,火星存在大氣,雖然稀薄,但是在探測器極高的速度下,還是要面臨高達1500攝氏度的高溫,所以必須用隔熱層來阻擋熱量。這才有所謂的“恐怖七分鐘”,之前的那一千多個事先弄好的操作都是在這七分鐘之內用完的。

洞察號登陸依然採取老辦法,也就是隔熱罩+降落傘+反衝火箭減速,並且在入火星大氣層時,隔熱罩傾斜的角度要正對,不然的話,熱量會進入探測器內部,讓任務功虧一簣。之後打開降落傘,拋掉隔熱罩,速度大幅度下降,之後拋掉降落傘,反衝火箭啟動進行進一步降速,最終平穩著陸。

所以,登陸火星要比登陸月球來得難一些,不僅是需要考慮的東西太多,而且存在長達八分鐘的通訊延遲,基本上所有的操作都是預先設定好的,每一步都不能出差錯。

個人淺見,歡迎評論!


科學船塢



早前登陸月球背面的嫦娥四號讓全國一片歡騰,作為全人類第一次登上月球背面的嫦娥四號也讓國內外很多航天工作者振奮,紛紛表示對嫦娥四號的肯定。

但我國的航天水平和美國仍然有很大的差距,這是事實,美國早在1969年就實現了載人登月,後來的人咧宇航事業幾乎是美國一枝獨秀,美國的NASA可以說是地球上最瞭解太陽系的機構。


其他國家沒有實施月球背面登陸主要是沒有中繼衛星,由於月球背面無法直接和地球通信,因而我國在嫦娥四號發射之前就先發射了鵲橋號中繼衛星,佔領了寶貴的地月L2點,沒有鵲橋號中繼衛星的話,嫦娥四號任務是無法進行下去的。

美國的洞察號火星車2018年5月5日發射升空,11月26日就在火星成功著陸了,在宇宙中飛行時間長達7個多月,著陸時的洞察號全靠實現設定好的程序進行著陸,地球和洞察號當時已經無法實時通訊錄,還好在經歷了恐怖的7分鐘後洞察號成功降落到了火星 。

地球和月球之間短短38萬公里,地球和火星最接近的時候也有5500萬公里,而且美國靠著歷次火星車的數據已經對火星有了充分的瞭解,所以公平的說,登陸火星要比登陸月球背面難,但我國的火星計劃在2020年左右也就開始了,到時候我國的火星車也會到達火星。


宇宙探索未解之迷


月球上沒有大氣,不能利用降落傘來緩衝減速,只能靠噴射物質反推力來減速。這個對著陸器的姿態速度控制要求更高。火星上有空氣,可以用降落傘和反推力兩種方式結合來減速。

月球上地形複雜,有很多大大小小的坑和凸起,找一塊較大的平整地方不容易。火星上有大氣,太空中的隕石大多在空氣中摩擦燒掉。所以火星地面相對較平整。

月球始終一面向著地球,月球背面始終存在信號盲區,必須需要中繼衛星來實現。火星因為距離遙遠,所以也需要一箇中繼衛星來接力通訊。但火星並不是始終一面對著地球的。所以登陸火星一定是在登陸點面向地球時進行。


多維觀世界


火星飛船著陸有傘降和發動機反推兩套互為備份的著陸方式,而登月飛船著陸只有反推發動機抵消重力減速一種方式,一旦反推發動機工作故障,著陸就肯定失敗,因此,從某種意義上講,登月比登陸火星難度還要大。


扎西7308267720179


當然是洞察號難不止一個數量級,一個是距離遠航行時間長導航精度要求高,另一個是直接入軌不像嫦娥四號在各種軌道上調整好了再下,第三個基本上是完全自動的,事先已經設置好程序,嫦娥四號是最後選定地方才設置好程序


低碳生活


中美的太空技術至少有30年以上的差距! 美國40年前都載人登月了,中國人至今還未登上去!目前也只是無人探測器登月!想都不用想都知道肯定火星登陸難度更大!


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