Varför är det så svårt att landa på månen?

Pin
Send
Share
Send

Redaktörens anmärkning: Den här berättelsen uppdaterades klockan 12:30. E.D.T. på måndag 16 september

Utrymmet är svårt. Det var takeawayen den 7 september, när den indiska rymdforskningsorganisationen (ISRO) förlorade kontakten med sin Vikram-månlandare under ett försök att röra vid månens södra pol.

Indien var beredd att bli den fjärde nationen som någonsin framgångsrikt slog ner mjukt på månregoliten och gjorde det på en plats som inget annat land tidigare har nått. Även om rymdbyrån fortfarande rusar för att återuppliva kommunikationen med Vikram - som har upptäckts från månens omloppsbana - verkade den olyckliga landningssekvensen som ett smärtsamt eko av situationen tidigare i år, då en privat robotisk israelisk landare, Beresheet, kraschade i vår naturliga satellit.

Det är en påminnelse om att människor, trots att människor landade på månen många gånger under Apollo-uppdragen för ett halvt sekel sedan, fortfarande är en tuff affär. Av de 30 mjuka landningsförsöken som rymdbyråer och företag runt om i världen har gjort, har mer än en tredjedel slutat i misslyckande, tweetade rymdjournalisten Lisa Grossman.

Men varför är det exakt så svårt att landa på månen?

Relaterat: 5 konstiga, coola saker som vi nyligen har lärt oss om månen

Ingen särskild händelse är ansvarig för de många misslyckade försök, berättade flygingenjör Alicia Dwyer Cianciolo från NASA: s Langley Research Center i Hampton, Virginia, till Live Science. För att landa på månen, "så många saker måste hända i exakt rätt ordning," sa hon. "Om någon av dem inte gör det, är det när problem börjar."

Först är det frågan om att komma till månens omloppsbana, vilket inte är något litet. Apollo-programmets Saturn V-fordon packade i tillräckligt med drivmedel för att raketera astronauter till månen på bara tre dagar. Men för att spara på bränslekostnaderna använde ISRO: s senaste Chandrayaan-2-uppdrag, som transporterade Vikram, en mycket mer cirkulär väg och tog mer än en månad för att nå månen.

En gång i omloppsbana håller rymdskeppet kontakt med jorden med hjälp av NASA: s Deep Space Network, som består av tre anläggningar i olika delar av världen fyllda med ständigt lyssnande paraboliska rätter som håller kontakten med avlägsna robotprober i rymden. Ett kommunikationsfel kan ha varit en del av orsaken bakom Vikrams problem, eftersom byrån tappade kontakten med landaren när den var bara 2 mil över månens yta.

Det finns lite utrymme för fel när en sond skriker mot sin landningsplats i missilliknande hastigheter. Ett felaktigt dataöverföringsinstrument som ledde till en total avstängning av motor verkar vara det som gjorde i den israeliska Beresheet-landaren den 11 april, enligt The Times of Israel.

På jorden kan ingenjörer lita på GPS för att vägleda autonoma fordon, men inga motsvarande system finns på andra himmelkroppar, sade Dwyer Cianciolo. "När du reser snabbt och måste sakta ner i ett vakuum där du har väldigt lite information, är det svårt oavsett vem du är och vad du försöker göra," tillade hon.

NASA arbetar för närvarande med kommersiella företag som planerar att leverera robotar till månen under de kommande åren. Dessa framtida månnavigatorer kommer att behöva kunna lita på sina sensorer, sade Dwyer Cianciolo.

Det är därför byrån utformar instrument som kan sitta på ett fordons undervagn för att söka andra världsliga terräng efter stenar, kratrar och andra faror och göra korrigeringar av kursen, som kan användas på privata rymdfarkoster samt på framtida NASA-uppdrag, tillade hon. Sådan teknik kommer att testas under nedstigningen av NASA: s kommande Mars 2020-rover, som kommer att lanseras nästa år och är planerad att landa på Röda planeten i februari 2021.

Nästan alla misslyckade månmissioner har lossats, vilket kanske tyder på att det är användbart att ha en person vid rodret när problem uppstår. Tillbaka under Apollodagarna hjälpte mänskliga ögon och reflexer för att lyckas med landningar. Efter att ha upptäckt stenig terräng på sin avsedda landningsplats, tog Neil Armstrong berömt kontroll över Apollo 11-nedstigningsfordonet och flög på jakt efter en säkrare touchdown-punkt.

Men med deras bakgrunder som experimentella testpiloter, astronauter i dessa dagar förväntas ha en viss grad av kontroll, sade Dwyer Cianciolo. "Vi accepterar autonomi lite mer nuförtiden," tillade hon och sa att ingenjörer skulle vilja komma till den punkt där framtida mänskliga utforskare kan lita på sådana system för att hjälpa dem att resa säkert till och från månens yta.

Kinas Chang'e-4-sond, som landade på månens framsida och satte ut Yutu-2-rover under sommaren, ger viss komfort för dem som är oroliga över svårigheten att komma till månen. Indiska ingenjörer kan trösta sig med att deras Chandrayaan-2 orbiter fortfarande fungerar och gör vetenskap, och att deras nästa försök kanske kommer att bli mer framgångsrik.

"Mitt hjärta gick ut till dem, för ni vet hur mycket arbete och tid som gått till det," sa Dwyer Cianciolo. "Men vi är i ett företag där uthållighet lönar sig, så jag hoppas."

Redaktörens anmärkning: Den här berättelsen uppdaterades för att korrigera platsen för NASA: s Langley Research Center. Det ligger i Hampton, Virginia, inte Cosby, Missouri.

Pin
Send
Share
Send