嫦娥五号月球表面无人采样返回地球,美国科技领先,为何不做?( 二 )
首先,NASA让麻省理工学院和雷神、IBM公司一起联合打造了几台导航计算机,分别装在土星五号火箭、阿波罗指令舱(返回舱)和着陆器-上升器组合体“鹰”里。这几台计算机主要用于计算火箭弹道,调整发动机推力及控制方向。
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阿波罗指令舱控制面板密布开关,中部偏右是导航计算机
但那时候计算机的算力和存储量不仅不如今天的一台计算器,甚至比一张音乐贺卡的芯片还差,你不能指望它做太多的事情。阿波罗登月主要依靠人。
在阿波罗飞船里安装了复杂的光学观测设备,包括带刻度的望远镜、还有可调节的太空六分仪。宇航员需要记住太空中一些恒星的位置,以及它们与太阳、月亮的相互关系,用望远镜和六分仪测量角度,再把参数手动输入计算机,看飞船是不是偏离了目标。
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宇航员依赖六分仪和星图导航
而在登月的过程中,宇航员则需要记住登月舱下方月球表面的地形地貌,哪儿有一座山、哪儿有一个坑、哪儿有一条沟,用六分仪瞄准它,再用计算机计算。当计算机死机时,宇航员需要手动控制操纵杆引导飞船着陆,当然,这时候宇航员很忙,他们没时间再去翻厚厚的导航日志。因此在长时间的地面训练中,宇航员需要反复对照画师们画在墙上的月面照片,把它背下来并谙熟于心。
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宇航员需要记住月面地形以便手动降落和起飞
50年前美国能完成嫦娥五号的任务吗?答案显然是:不能。
50年前的科学技术水平尽管已经突飞猛进,但完全无法做到自动化和智能化。当时的美国为了夺得太空竞赛的领先地位,不惜血本打造强大推力的土星五号飞船,将人送上太空、以人的眼睛代替传感器、以人的大脑代替计算机、以人的双手代替自动控制设备,加上地面强大通信能力的密切配合,才能实现载人登月的壮举。
而对于月球无人软着陆、月面无人探测、采样和封装、月球轨道无人控制、交会对接等等技术,你首先需要的是高灵敏度的传感器和控制器、强大的计算机、部分人工智能、地面精准遥测技术以及高速超远程无线数字通信支持。而这一切在上世纪六七十年代都是无法想象的。
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阿波罗11号拍摄的地球更漂亮
在阿波罗计划结束后的几年里,苏联人一共完成了三次月面无人采样和返回,他们采用的办法是上升器跳过环月轨道接力,直接从月球表面发射回到地球。在严格的荷载限制下,月球-24号飞船仅取回170.1克月壤样本,但这已经是相当了不起的航天科学成就了,美国一次也没有做。
时代在发展,科学在进步,美国在月球探索上确实曾经走在世界的前面。同时我们也看到,四十多年来美国人再没有踏足过月球,未来十年他们也没有能力再次回到那里。我们正迎头赶上,嫦娥五号不仅实现了月球采样返回,同时也为将来可能的载人登月完成了技术验证,只要我们愿意,就必然能够做到。
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嫦娥五号月面起飞返回地球
【嫦娥五号月球表面无人采样返回地球,美国科技领先,为何不做?】我们的征途是星辰大海!
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