在今年年初,我国的嫦娥四号探测器成功在月球背面实现软着陆,成为人类史上的首次。而在本月初,印度的月船2号试图成为第一个在月球南极进行软着陆的探测器,但它在着陆前失联,不受控制地掉到月球上。不管怎样,从技术角度来看,登陆月球背面和月球南极哪个更难呢?
无论是难度,还是任务的完成度,显然都是我国更胜一筹。虽然月球南极的登陆难度要比月球中部区域更加困难,但月船2号着陆器选择登陆的地点是在月球正面,而非更难登陆的月球背面。那么,为什么说月球背面会更加难以登陆呢?
这与月球的特殊运动方式有关。数十亿年来,地球引力持续对月球施加了潮汐力的作用,这导致月球的自转速度越来越慢,自转周期越来越长。最终,月球的自转周期变得与月球绕地球的公转周期完全一致,月球相对于地球被潮汐锁定。在这种情况下,月球背面会始终背对地球,而月球正面会始终面对地球。
由于潮汐锁定现象,如果探测器要登陆月球背面,它将无法与地球上的控制中心取得联系,因为无线电信号会被月球所阻挡。为了解决这个问题,我国在发射嫦娥四号之前,先发射了鹊桥号中继卫星,它飞到地月系统的第二拉格朗日点的晕轨道上。
地月系统的第二拉格朗日点位于地月连线的月球外侧上,与月球相距6.5万公里。这是地月系统的引力平衡点,在这里运行的卫星能够与地球和月球的相对位置保持长期稳定。鹊桥号在此运行,信号经由它传输不会被月球阻挡,这样就能实现月球背面和地球的通信。
而在月球正面登陆,即便是在靠近南极的区域,也无需中继卫星,地球上的控制中心可以直接对探测器进行遥控。仅从这方面来看,在月球背面软着陆要比在月球南极登陆困难很多。正因为如此,当年阿波罗登月飞船6次着陆月球,登陆点都是在月球正面。
另外,在测控方面,我国都是依靠自己的技术。而印度的测控则是得到了美国宇航局(NASA)的帮助,NASA的深空网络(DSN)为月船2号保驾护航。
最为关键的是,我国已经成功实现了月球背面的软着陆。在此之前,我国的嫦娥三号还成功登陆过月球正面。迄今为止,我国探测器登陆月球的成功率是100%。而在人类航天史上,只有38次成功实现了月球软着陆任务,成功率为52%。