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任念东:中秋话探月——从以色列和印度的尝试说起

来源:观察者网

2019-09-13 14:15

任念东

任念东作者

政治军事观察者

【文/观察者网专栏作者 任念东】

“可怜今夕月,向何处,去悠悠?是别有人间,那边才见,光影东头?是天外,空汗漫,但长风浩浩送中秋?飞镜无根谁系?姮娥不嫁谁留?

谓经海底问无由,恍惚使人愁。怕万里长鲸,纵横触破,玉殿琼楼。虾蟆故堪浴水,问云何玉兔解沉浮?若道都齐无恙,云何渐渐如钩?”

千年之前,辛弃疾一阙《木兰花慢》,用浪漫的笔法,道出了古人对月亮的无尽好奇与求索。

千年之后,伴随着科学技术的不断进步,越来越多的国家开始对月球进行探索,月球的神秘面纱正在被揭开。

时维八月,序属中秋,在中秋佳节来临之际,笔者想和各位读者聊一聊探月,就从近期各国的登月尝试说起。

月球上的“叹息之壁”

前几天,印度发射的月球着陆器登月失败,在距离月球只有2千米的地方失联了。

事后发现,这个着陆器在降落前的关键时刻出现了姿态失稳,来了个大头朝上,倒栽葱。

印度探测器失联前画面(ISRO直播)

观察者网有文章曾分析到,由于发动机水平限制,印度的着陆器带了总共五台800N发动机。并且由于发动机的变推力能力不够强,在下降的不同阶段,需要分别开四台、两台和正中间的一台发动机。

印度着陆器Vikram(MashableIndia)

现在印度方面的消息称,着陆倒栽葱是由于其中一台发动机的推力异常升高,打破了原本的力学平衡,让着陆器翻滚了起来。

不过,就算软着陆成功,这个着陆器其实也做不了太多工作,毕竟它和携带的小型月球车都只有14天工作寿命——月球上一个白天的时间而已。

这种设计,让笔者联想起了几个月以前,以色列的“私人月球着陆器”。

以色列月球着陆器(网络图)

以色列的私人月球着陆器名叫Beresheet,中文可以翻译成创世纪号,据说是《圣经》中最开始的单词。作为世界上第一个发射的私人探测器,这个名字倒也合适。

项目最初是作为Google月球X大奖的参赛作品而诞生,不过直到2018年3月到期,也没有一支参赛队完成发射,几千万美元的奖金最终取消。

当然,奖金就算能够全额发放,也依然不能让创世纪号的投资方盈利——创世纪号项目的总投入在1亿美元左右,以色列航天局赞助了200万美元,其余大部分经费来自世界各地的犹太富翁和犹太财团。

1亿美元已经是一个极低的价格了,毕竟印度的花费也不过1.4亿美元。

在经费限制下,创世纪号的设计更是省字当头——整机发射质量不到600公斤,不足印度着陆器的一半,其他载荷更是能省则省,简单带个磁强计和激光反射器意思意思就行了。

至于寿命,以色列的这个探测器也不如印度,甚至连一个月昼(14天)都挺不过去,研究团队预计就算能够成功着陆,创世纪号也会在随后的几天内坏掉,毕竟经费限制了研究团队的工作能力,他们根本没办法给如此迷你的着陆器安装额外的温度控制系统。

结果,创世纪号在距离月表10公里的地方出现故障,发动机错误关机,撞毁在月球表面。

创世未半而中道崩殂。

不过,创世纪号也并非一无所获,其搭载了以色列国旗国歌、《以色列独立宣言》还有电子版的《圣经》最终还是留在了月球表面。

并且,创世纪号传回了许多着陆器与地球月球的“自拍合影”,让全世界知道以色列这个小国家也有大梦想。

创世纪号与地球的自拍合影(SpaceflightNews)

创世纪号与月球的自拍合影(Foxnews)

印度和以色列的探测器,都在着陆前的最后时刻遭遇致命故障。看起来,月球软着陆技术似乎成为了这些新兴航天势力的“叹息之壁”。

那么,为什么呢?

辨材须待七年期

月球软着陆,火箭发动机是关键——没有大气,着陆减速全靠发动机硬推。

这样硬推,燃料消耗很快,以至于最终降落时,着陆器的总质量可能只有开始点火时的几分之一。

所以发动机必须通过连续调节推力,才能让整个降落过程安全平顺。

前面说过,印度没有大推力发动机,单台发动机的推力调节范围也有限,所以就带了五台800N发动机。

按理说,发动机越多,冗余也就越多,出问题的补救手段也就越多。

但是不幸的是,反过来说,假如每台发动机出问题的概率是一定的,那发动机越多,整体上出现问题的概率也就越高。

这就是出现在印度着陆器上的问题,一台发动机错误提升推力,整个任务就没救了。

那以色列是怎么做的呢?以色列突破变推力发动机技术了吗?

并没有,以色列本土甚至没有生产合适航天器发动机的公司。

所以以色列私人团队购买了一款名为Leros-2b的400N推力发动机,并且要求研制方赋予这种本来用于卫星轨道控制的发动机以“多次热点火”的能力。

既然推力不能调节,那我调节工作时间好了。

通过多次频繁点火关机,大致也能等效实现“变推力”效果。

发动机:“我太难了…”

Leros-2b发动机(Moog)

以色列失败了,印度也失败了,都是倒在了最后几公里,就差一步没有补上钙。

不过航天界有句话说的好:“成功是差一点点失败,失败是差一点点成功”。

失败就是差一点点成功啊。

假如以色列的私人着陆器成功了,印度的“短平快”着陆器成功了。

航天爱好者圈子里会是什么评价?自媒体公众号们会是什么评价?国内国外的新闻媒体们又会是什么评价?

会吝惜溢美之词吗?

如果有人出来说“它们技术方案不合理,水平低”,那他一定不会被视为“皇帝新衣”里的那个小孩,而是被当做嫉妒印度/私人商业航天伟大成就的柠檬精。

甚至以色列和印度的方案也会被大加赞许,并用于嘲讽“中国官办探月”——你看人家印度/人家私人团队都能做到,你们做那么多研究有什么用?!

美国、苏联和中国的“官办探月”,为了月球软着陆,都突破了能够大范围调节推力的发动机技术,都掌握了在月夜月昼大温差下的生存之道,对于这三个国家而言,月球着陆只是一个开始,只是展开后续长期探测的必要过程。

但对印度和以色列私人团队来说,着陆就结束了,后面随缘——甚至你着陆不成功也可以算完成任务,毕竟着陆器也没什么干货,自拍都发了还要什么自行车。

不突破关键技术可以造出着陆器来,也能飞到月球,运气好了甚至真能软着陆成功。

但是你的技术越差、越不成熟,可靠性就越差,失败的概率就越高,这是颠扑不破的。

赠君一法决狐疑,不用钻龟与祝蓍。

试玉要烧三日满,辨材须待七年期。

周公恐惧流言日,王莽谦恭未篡时。

向使当初身便死,一生真伪复谁知?

通天大道宽又阔,唯独没有近路可走。

月球背面的嫦娥四号(中国探月)

借你一双慧眼

还是顺着以色列私人探月往下说。

最近几年,随着SpaceX等私人航天企业的发展,国内外的私人资本、商业公司都在大举进军航天领域。很多的爱好者也爱屋及乌,因为喜欢马斯克和SpaceX进而关注私人航天、商业航天。

一时间,大量商业航天公司如雨后春笋般在全球范围内破土,提目标、讲故事、搞发布、办学会,好不热闹。

有人投入,有人关注,这对中国和世界航天的发展总是好事。

但也有一些事,听起来挺吓人的。

比如2012年,一个叫巴斯·朗斯多普的荷兰人弄了个Mars One项目,中文叫“火星一号”,宣称要招募一批志愿者,在2020年左右在火星建立殖民地,并开始在全球海选航天员。

笔者相信,随着生产力的不断发展,科技水平的不断进步,我们总有一天能像去马尔代夫度假一样去月球、去火星,看月球联队和火星联队在广寒宫踢一场友谊赛。

但那需要的是实打实、硬碰硬的科学技术,需要的是国家级,乃至全人类的共同投入、分工合作,需要的是长期大量的人力物力投入,不是目前私人层面,或者类似印度那样的“短平快”项目能支持的。

而且,短时间内我们很可能看不到经济收益。

如果有人跟您说“某某星球遍地金银,我们要去采矿”,您最好留个心眼,因为接下来,他们可能就要向您推销投资产品了。

如果有人跟您说“某某星球非常宜居,我们要去殖民”,您最好留个心眼,因为接下来,他们可能就要向您的孩子推销教育产品了。

今年2月,“火星一号”公司宣告破产(北京日报)

前些年还在全球搞“海选火星宇航员”的荷兰“火星一号”项目,公司破产才几个月啊?

忘啦!

那些海选上的“宇航员”,还在世界各地,天天地,盼着上天呐!

荷兰“火星一号”项目负责人巴斯·朗斯多普(Youtube)

“火星一号”倒掉了,就像阿Q在古□亭口被枪毙那样。

但是正如阿Q没有绝嗣,其子子孙孙遍布世界各地一样,“火星一号”也没有真正灭亡,更多继承了“火星一号”精神的项目,依然在地球的各个角落野蛮生长。

拉大旗,作虎皮,跑马圈地,击鼓传花。

虽说不乏名贾大鳄站台,但大鳄是要看到回头钱,是要一嘴咬下去的。

血盆大口一闭,不知咬痛的是谁,谁又要为此买单。

中秋佳节,愿天上明月化作慧眼如炬,让人间诸公都能把这个世界看得清清楚楚,明明白白,真真切切。

本文系观察者网独家稿件,未经授权,不得转载。

责任编辑:小婷
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