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日本探测器粉碎性撞月,时速超500公里,原因明了

发布时间:2023-05-30 10:29:14 所属栏目:外闻 来源:
导读:月球作为人类近在咫尺的地球上的一个大型外星球,自从进入二十一世纪以后,人类开启了对月球的探测新高潮,已经进行了六次月球任务,令人鼓舞的是,由我国航天实施的3次登月任务取得了全胜战绩,令人遗憾的是,另外3次由
月球作为人类近在咫尺的地球上的一个大型外星球,自从进入二十一世纪以后,人类开启了对月球的探测新高潮,已经进行了六次月球任务,令人鼓舞的是,由我国航天实施的3次登月任务取得了全胜战绩,令人遗憾的是,另外3次由他国实施的登月任务无一成功。

目前,人类21世纪的登月成功率已经由100%降至50%,登月真的很难吗?

得益于半个多世纪以来,十六字方针“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”毫无保留地贯彻,使得我们往往可以用最少的失败、最小的代价获得成功,其中一个关键环节就是认真总结经验,吸取教训,不仅要重视总结自己的经验教训,也要总结国际同行们的经验教训。

比如他们3次失败的登月任务,每一次都犯了不同的错误,最近一次就是一个月前日本ispace公司的白兔-R M1登月任务。

经过一个月的复盘推演,日本ispace公司已经定位白兔-R着陆器登月失败的原因。就在该公司发布更为详细的登月失败公告前,NASA公布了由环月遥感卫星LRO探测器拍摄到的白兔-R着陆器残骸照片,从而确认了硬着陆撞击月球表面的这一事实。

根据遥感卫星图显示,白兔-R着陆器撞击月面产生了一块80米×60米反射率较高的区域,可以说是粉碎性撞月。

NASA公布卫星照片与ispace公司发布公告之间的时间差仅有3天,而实际上,NASA的LRO卫星在白兔-R执行登月任务的第二天就已经拍到了残骸照片,由此不难看出他们两家之间在某种层面上的“联动”。

根据测算,日本白兔-R探测器撞击月面的速度超过了500公里/小时。

ispace公司发布公告确认,白兔-R着陆器是在距离月面约5公里时将探测器下降速度减至小于1米/秒,说明探测器此时自认为其与月面的距离正在趋近于零,从而开始了缓速下降的工作模式,在这种模式下探测器很快就耗尽了推进剂,最终以无动力状态高速撞击月面。

为什么白兔-R会在5公里的高度上认为自己已经到达月球表面?

根据ispace公司公告显示,原因是白兔-R着陆器的高度测量出现了问题,着陆器下降过程中在经过一座海拔约3公里的大悬崖时,测距敏感器的高度数据陡然上升,与探测器人工注入的估计数据相差过大,出于增强着陆器的鲁棒性,设计团队将最终决策权交给了人工注入的估计数据,之所以如此设计是因为考虑到测距敏感器可能出现的硬件故障。

通俗理解就是:

测距敏感器与人工注入估计数据的差值不大,着陆器听测距敏感器的;

测距敏感器与人工注入估计数据的差值过大时,着陆器听从人工注入数据。

这个设计逻辑并没有问题,但是,显然白兔-R登月失败的直接原因是人工注入的地形数据出现了严重错误。为什么错得这么离谱呢?

白兔-R预定的着陆点在月球正面冷海东南边缘的阿特拉斯陨石坑,而根据NASA公布的残骸照片可知,虽然是撞击式硬着陆,但是发射的探测器还是来到了当时预定着陆点附近不可预测的区域——南美洲的阿特拉斯火山口的陨石坑。

阿特拉斯陨石坑是一个直径达88.2公里的大型撞击坑,坑内侧壁非常陡峭,顶部是一圈尖峭的坑沿,坑壁平均高出坑底2650米,部分坑壁壁顶高达3300米,这些数据与描述恰好与白兔-R着陆器飞跃的那座海拔高度约3公里的大悬崖是契合的。

说明白兔-R着陆器飞越的那座大悬崖,其实就是预定着陆区阿特拉斯陨石坑的坑壁。

画叉位置就是白兔-R撞击月球的位置,可以看到周围高耸的环形山。

如此重要的地形地貌,为什么人工注入的地形数据还能出错呢?ispace公司没有月面遥感影像图吗?

当然是有的,即便当年日本的月亮女神号探测器没有获取完整的全月影像图,NASA也公开了LRO探测器的全月遥感影像图,所以并不存在遥感影像图缺失的问题。

白兔-R的飞行轨迹是自北向南,图中的环形山区域就是阿特拉斯陨石坑。

ispace公司公告进一步披露,主要是因为当初在完成关键设计审查后,更改了着陆点,这一修改影响了验证和确认计划。

通俗解释就是,设计已经做完了,你又要让我改,这一改就出问题……

那么,是谁让他改的?ispace公司没有给出明确的解释,但根据相关资料的信息研判主要原因是现在的美国航天总署NASA想让这个嫦娥三号着陆器悄无声息的更改着陆点。

白兔-R原本瞄准的是月球正面的梦湖区域,之后更改的阿特拉斯陨石坑着陆点在原计划登陆点的东北方,纬度更高,登陆地形也更复杂。

更改着陆点可以验证NASA载人重返月球计划的相关技术能力,该计划瞄准的就是月球高纬度复杂地形区域着陆。

不过呢,虽然更改着陆点影响比较大,但这并不是犯错的理由,尤其是这个错误还是人为造成的。

在日本白兔-R着陆器登月之前,嫦娥系列着陆器已经连续三次成功登月,可以说他们出的那些问题都能在嫦娥系列任务中找到成功经验。所以这次中国的嫦娥五号任务也不例外,他们在月球表面采集了大量的样本,并且将这些样本带回地球进行研究。

(编辑:聊城站长网)

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