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将航天器软着陆在月球上既困难又昂贵 ， 何必费心呢？令我们非常惊讶和幸运的是 ， 我们发现月球的两极含有大量的水 ， 很可能以地冰的形式存在 。 尚不清楚的是 ， 这些水的浓度究竟如何变化 ， 是横向还是纵向 ， 它的物理状态是什么 ， 以及可能发现的其他挥发物的数量和组成 。 这些信息对于制定任何收集和利用这些月球水以创造新的航天能力的计划至关重要 。
我们已经从轨道上使用各种遥感技术学到了很多东西 ， 但地面实况只能通过对月球表面的直接测量来获得 。 这一要求提高了难度 。 要沿着地球的直接轨迹降落在月球上 ， 您需要以每秒 2380 米的速度减速 ， 这需要大量能量 ， 需要大型火箭发动机和大量推进剂 。 这种火箭燃烧必须有精确的持续时间 ， 以便航天器轻轻地降落在表面上 ， 但如果触地的感觉不那么温和呢？
从1960 年代初期的 Ranger 系列到2010 年的 LCROSS 任务 ， 我们已经执行了很多年的月球撞击任务 ， 其撞击产生了一团碎片 ， 其他航天器上的仪器对其进行了成分分析 。 在这些任务中 ， 数据是在碰撞前或由其他伴随卫星收集的 。 如果撞击器可以在碰撞中幸存下来怎么办？这种可能性是我在未来探索月球两极时正在探索的 。
可生存硬着陆器的概念可以追溯到 1960 年代的 Ranger 计划 。 该航天器的设计目的是在它接近月球时连续拍摄电视照片 ， 直到它坠毁 。 一个游侠飞船的早期版本也以每秒约60米 ， 或216公里速度比较慢携带一个大球设计为从主航天器撞击月球分开 ， 火制动火箭减速 ， 然后到每小时134 英里 ， 这种低速撞击会阻止物体被完全摧毁 ， 球包裹在可压碎的介质中作为缓冲 ， 其中包含一个地震计来测量月震 ， 并且设计运行时间长达 30 天 。 这种任务设计在当时相当先进 。
轻木和水都被用来缓冲对月球表面的影响 。 对于旨在测量当地月球极地水的任务而言 ， 这种配置是不可接受的 ， 必须使用其他可压碎的介质 ， 如泡沫铝代替 。
不幸的是 ， 携带球的三个游骑兵任务都失败了 ， 尽管在一个案例中 ， 地震仪部署并在它飞越月球边缘撞击远侧时被无线电跟踪 。 对 Ranger 计划的严格审查导致科学有效载荷的缩小 ， 并且轻木球坠毁着陆器从随后的任务中被淘汰 。 随后的Surveyor 计划使用火箭制动轻轻着陆月球 。 该计划的成功为任务设计创造了一个新的教条 ， 要对其他行星进行表面分析 ， 软着陆航天器必须提供仪器有效载荷 。
【登陆月球的另一种方式】软着陆器有很多值得称赞的地方 ， 除了它们的成本 。 月球软着陆器必须是一个复杂的、三轴稳定的航天器 ， 能够在自由空间独立运行 ， 但有一个额外的要求 ， 即它可以完成精确的火箭燃烧以进行受控着陆 ， 微妙而敏感 ， 但可以实现 。 一旦着陆 ， 这样的航天器只能调查表面上的一个点 ， 或几个间隔很近的点 ， 如果它可以跳到另一个位置 。 如果我们能够靠近地表 ， 然后释放一打或更多探测器的群会怎样？然后 ， 我们可以使用单个发动机燃烧 ， 将探测器减速到可控制的下降速度 ， 然后将它们全部撞击到地面上 。
通过这种方式 ， 我们是不是就可以继续研究出 ， 一种更好的 ， 更经济的登录月球的方式呢？我们拭目以待 。
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