太空探索 之 落地/月/火

在那个月球贴里提到如何在火星月球落地，我几年前正好写过一篇文章，不能当gigivivi那样的正经学术科普，只能当作航天爱好者的八卦闲聊。这篇文章其实我不少朋友已经看过了，我这一贴也好算裸奔了，所以，嘘…
落地/月/火 9/20/2021 最近又有些热闹，神舟十二号带着中国三位宇航员从中国太空站天宫回来，紧接着就是龙飞船首次平民太空绕地三日游回来。有朋友说神舟落地的时候忽然炸了一下，吓了一跳。我就因此又钻了个小兔子洞，研究了下落地。
俄罗斯的联盟号soyuz和中国的神舟都是在陆地上着陆的。着陆方法都一样，先大气层靠摩擦制动，然后放一个降落伞，然后在落地之前“炸”一下，用反推来减速，然后落地。这就有地理和历史原因了。其实落在海里是最合适的了，地方又大，不怕砸到花花草草，水面本身也能缓冲。俄罗斯和中国虽然有海岸线，但海上救援不太行，海岸周围不是太冷就是人多，附近其他可能瞄着捡便宜的国家也不少，所以不太适合溅落，只好硬往陆地降。光靠降落伞呢，伞大了太重，伞小了减速又不够，那怎么办呢，就只好用固体燃料的反推系统，在离地大约一米的地方推一下，免得宇航员直接砸地上。太低了没用，太高了又会继续加速，所以必须在这个高度。（图二神舟十二号落地瞬间，图三是联盟号，长得真的好像啊） spacex租了佛罗里达nasa的发射场，有个大西洋给他落，所以就直接放了四个降落伞，晃悠晃悠掉海里（如果你留意的话，放伞也是先放导伞减速一下，然后再彻底打开四个降落伞，免得一下子打开力量太大，伞直接飞走了。蓝色起源的发射场在texas内陆，也只好硬落）。但它反正飞得不高，三个降落伞也够了。（快看网友吐槽蓝色起源的高度，我笑了几天了）
这都是在地球上落地。那在月球上呢？这题我会答，就完全靠反推系统，反正引力不大也没有大气层给减速。再说离开月球也是要用thruster的，就一举两得好了
火星呢？哎，这个就好玩了。最早呢，是靠气囊的。也是先靠大气层摩擦减速，然后降落伞，然后变成个大气球，砸在地上咕噜噜滚几下卸力。记得火星人里Mark Watney去挖Pathfinder吗？他就是从降落伞和气囊挖起的。
后来的probe，比如凤凰号洞察号就是靠反推系统落地。它本来也不大，落地了也不挪窝了，合适。 火星车就麻烦了。最早pathfinder带的小火星车是在pathfinder打开后，自己咕噜咕噜开下来的。中国的天问探测器带的超级可爱的火星车祝融，就是在天问靠反推系统落地后放下两条轨道让他自己的咕噜下来的。
但nasa的好奇号和毅力号，实在是太大太重了！这就有几个问题了。首先不能在火星车下面直接装个thruster，有损坏的可能，只用一次但要一直背着也不划算。其二考虑反推平台和轨道这个组合，要有个大平台装上suv这么大个火星车，还要有足够的轨道让它能在一个不那么陡的坡度开下来，这个落地系统就会非常非常大，大即是重，重的话反推系统就需要更大thruster和更多的燃料，也就是离开地球的时候要更重的载荷，那么火箭就要更加大带更多燃料，这更大的火箭和更多燃料就会变成载荷需要更多燃料… 一上太空所有的重量都会滚雪球一样滚起来！所以最后nasa研究出了个吊车系统，skycrane。这个吊车不用太大，只要推力足够把火星车吊起来轻轻放下就行。然后nasa还仔细研究过到底怎么吊的问题，是四个角四根绳儿，还是吊车四根绳儿汇总到火星车当中，还是吊车中心出四根绳儿吊火星车的四个角？他们试验模拟后决定最后这方法落地最稳失误可能性最小。所以好奇/毅力是这样落地的：先斜入大气层摩擦制动，开伞减速，减速后把heat shield丢了露出反推系统，反推系统找落地点，丢降落伞，反推系统启动，吊车放下火星车。火星车一落地，吊车立刻松绑，自己飞开砸远点儿。（图九） 复杂但精密。火星地球通信时间太长没法地面给指令，所以全靠火星探测器自己判断。两次都成功了。
那之后呢？照马一龙starship的梦想，是完全靠反推系统落地和起飞的大火箭。就好像丁丁历险记里的火箭那样。这个，就要看他们这几年测试的结果啦。人类上天不容易，落地也不容易呢。
对了，据说有次联盟号落地砸到树林子里去了，救援人员一时进不去，第二天早上不知宇航员们死活正在惴惴不安，不想找到落地点发现宇航员们正在砍柴取暖呢！这也算落地的一件轶事吧。

喜欢听航天故事，太有趣了 楼主写的很好

回复 2楼 strawberrykiwi 的帖子
多谢喜欢 我觉得这些都特别有趣，恨不得看到个人就揪住跟人叨叨。过去几年积累了一些太空相关的文章，回头挑些慢慢贴过来

楼主写的很有意思

楼主写的真有趣。谢谢。

谢谢喜欢。 我还有好多这种废话，大家有兴趣我再贴过来 其实我注册账号是因为之前看了个登月阴谋论的帖子，看得实在不能忍，所以注册等了24小时才能发帖，黄花菜都已经凉了。希望能在这里广而告知一下，不要让他们到处忽悠人。
请移步： 月球上的灰呢？ https://huaren.us/showtopic.html?topicid=2998331&postid=100154463#100154463

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