去月球有多难?中国人终于做到了

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NO.1733-探月有多难


作者:杔格

 校稿:猫斯图 / 编辑:帅帅


11月24日凌晨,“嫦娥五号”探测器发射成功,它将在地外空间遨游约20天,直到返回地球。


远远地看,火箭化作了一道光,奔向月球

(图片:摄影师凌二 / 图虫创意)▼

 

与以往探测任务不同的是,这次“嫦娥五号”携带的探测器在月球表面软着陆以后,将会通过机械手钻一个约2米深的孔,在这个深度提取2到4公斤的月球土壤与岩石并封装,最终带回地球。这是我国首次地外天体采样返回之旅,而且第一次就要进行“困难模式”的技术操作。


“玉兔号”是中国在月球上留下的第一个足迹,在月球上超长待机工作了972天,而它并不会回到地球

(图片:中国国家航天局 / Wikipedia)▼

 

但你可曾想到,1年前,我国才刚刚掌握了能把“嫦娥五号”安全发射升空的技术。遑论20年前,登月在许多国人的心里,好似天方夜谭。

 

然而这几十年来,我国的科学家们踏踏实实一步步深耕太空研究领域,以难以想象的速度在探月领域站在了世界前列。


 


我们为什么如此钟情月亮?


人类自诞生之日起,每一个夜晚都有月亮陪伴。对于这每天都能见到的事物,人们对它的认知却是少之又少。人们只知道它挂在天上,具体它是什么毫无概念。以前受限于落后的科技水平,人类也无法对月球进行探索。


江畔何人初见月?江月何年初照人?
人生代代无穷已,江月年年望相似。

(图片:Zacarias da Mata / 图虫创意)▼

这阻挡不了人类对月亮的丰富想象,除了我们嫦娥奔月的故事家喻户晓以外,国外也有许多关于月亮的神话故事。


“嫦娥仙子”可谓家喻户晓

(图片:Werner / Wikipedia)▼

比如在印度神话中,月亮之神在原配妻子外又娶了另一个神的27个女儿,代表着月亮的27天环绕周期。然而初心不忘的月亮神,只宠爱原配妻子,这引起了其他妻子的嫉妒。她们向其父亲抱怨,其父直接让女婿染上了麻风病。27个妻子又觉得丈夫可怜,于是再向父亲求情。但其父法力有限,不能消除诅咒,只能减轻痛苦。所以月亮逐渐由银白色变为灰色,继而消失,随后又会恢复银白色,形成阴晴圆缺的现象。


印度神话中,月亮之神被称为“Chandra”

是一个年轻而英俊的男人

(图片:Redtigerxyz / Wikipedia)▼

另外,还有俄罗斯神话中的月亮神爱吵架、古希腊神话中的月亮神忠于爱,还有中国的月老以及太阴真君的故事,各种月亮与神性的交互不一而足。但这些故事也暴露出来一个问题:人类长期缺乏对月球的认知,许多天体现象也只能通过编造神话故事来解释。


当年哥伦布被当地土著人围攻时,

就因成功预测月食令土著人折服

(克里斯托弗·哥伦布预测月食)

(图片:Camille Flammarion / Wikipedia)▼

当然,这种认知的困难是可以理解的。毕竟人类拥有飞机距今才不过一百多年,更不用说研发出到达月球的交通工具了。

去月球有多难,我们以无人到达月球并返回的技术为例。巨额的资金投入是必不可少的条件,而在研发的过程中,每向前走一步都会遇到一个拦路虎。


不光是资金投入,航空技术也需要不断成熟

因技术原因而导致的航空事故也是人类在探索月球中需要直面的问题

(《倒下的宇航员》是一座8.5厘米高的铝制雕塑,以纪念在探索太空旅程中牺牲的宇航员)

(图片:NASA)▼

具体到技术环节,首先要将航天器发射到月球轨道,由此即可实现航天器落月的可能。但落月的方式又必须是软着陆,月球表面凹凸不平的客观因素又将这一困难增大了。航天器若想从月球回到地球,则其又必须在月球的苛刻环境下再次发射升空。这些项目,拿出任何一个,技术难度都是极高的。


如此多的陨石坑,月球到底经历了什么…

(阿波罗8号近拍摄月面)

(图片:Wikipedia)▼

好在进入第三次工业革命以来,技术的巨大进步,使得人类探索月球成为了可能。只是,在将近半个世纪的人类探月过程中,一直没有中国的身影。

美国长期是一家独大的玩家,从1961年到1972年组织实施了一系列对月探索工程,先期同样是在无人探月领域中下功夫,待技术积累成熟后,累计实现了六次成功的载人登月项目。直到今天,美国依然是唯一实现载人登月的国家,就连前苏联(俄罗斯)都与其相距甚远。


一个右正蹬,吭,不能大意啊

(图片:Neil A. Armstrong / Wikipedia)▼

而中国,在20世纪与月球基本无缘。直到2007年,“嫦娥一号”圆满完成发射任务,才标志着中国终于迈进了探月领域的门槛。

此后,“嫦娥”二号、三号、四号相继问世,让中国的探月工程走得更远。在去年,中国还成功实现人类探测器首次月球背面软着陆,“玉兔”月球车还拍摄了人类第一张近距离观测月背的影像资料。


 


在月亮上挖土有多难?


虽然我国通过探月积累了一系列尖端技术,在探月领域取得了一系列进展和突破,但对中国人而言,想从月球上取一块样品下来,依然是一件困难的事。

首先是运载火箭问题,与以往的“单程”月球旅程不同的是,要想从月球取样品并带回地球,航天器还必须得在月球恶劣的环境下起飞。如此一来,这次探月任务对探测器的质量和技术要求会大大提高,以往的“小火箭”难以满足要求,必须使用“大火箭”。


长征一至三型中型卫星火箭,已经越来越大了

但还是不能满足探月的需求

(图片:Wikipedia Commons)▼

然而,中国“大火箭”技术的发展也不是一帆风顺。“大火箭”项目立项可追溯到863计划时代(1986年),但直到2016年我国才完成“长征五号”的首飞,虽然历经20年也完成了“大火箭”发射目的,但因火箭芯二级出现异常,未圆满成功。总体而言,彼时中国的“大火箭”技术还并不十分成熟。

2017年7月2日,长征五号遥二发射失利,更给中国的“大火箭”发射进程蒙上了一片阴影。


文昌航天发射基地的长征五号遥二

(图片:伍月仲夏 / 图虫创意)▼

那一天,往日里熙熙攘攘的发射场基地食堂,没有一个人说话。中国航天人的脸上写满了沮丧和难过。但他们也都知道,科研的过程不可能一帆风顺,战斗还得继续。

由此,长五团队开始了为期100天的“归零”工作,开始“地毯式搜查”,一切重来。


“胖五”毕竟是个大家伙,慢慢排查不是件简单的事

(图片:IWANTU-518 / 图虫创意)▼

通过“搜查”,最终得出的结论是一台YF-77发动机出现了问题。原因就是为泵输送燃气做功的通路堵了,影响了氧燃料的正常输送,缺少燃料的发动机自然很快就宕机了。原因找到了,下一步就是改进发动机,通过了半年时间的改进,并准备在2018年底重新发射。

不幸的是,接下来的两次长五复射,都因在发射之前发现了问题,全部暂缓。又是一轮的排查原因,直到问题全部解决。

去年7月,长五的顽疾真正被破解,并于年底正式成功发射。这终于标志着“长征五号”这一国之重器的核心科技被我们的科研人员彻底掌握。


一飞冲天

(图片:YTVISION / 图虫创意)▼

运载火箭的问题至此解决了,但仅靠此依然无法完成登月任务,宇航技术以及月球探测器的进展也必须同步跟上。


嫦娥三号着陆器

(图片:Wikipedia Commons)▼

好在这些工程中国也一项没落。例如升空变轨问题,本次登月和以往不同,“长征五号”会直接将重达8.2吨的“嫦娥五号”探测器直接发射到地月转移轨道。

另外,测控精度的技术也得到了逐步提升,这里面涉及到的过程和动作均相当复杂,也是探月工程最关键的地方之一。由此,携带样品的飞行器从月球自动发射,与月球轨道的返回舱会合,才能最终保证飞行器转移样品,并带回地球。


不断成熟的中国技术,助力“嫦五”实现“飞天揽月”梦

(“嫦娥五号”返回器舱组件正在进行热试验)

(图片:SHI Xiaodan / Wikipedia)▼

在月球“挖土”的环节,技术也不是能轻易解决的。因为这次“嫦娥五号”携带的不是月球车,而是小飞船,探测器在月球表面着陆以后,通过机械手钻一个两米深的孔,把钻取到的月球土壤与岩石装进小盒子,再放到小飞船上。总而言之,所有的一切都非常困难。

11月24日凌晨,“嫦娥五号”和长征五号遥五运载火箭这一对搭档完美结合,为中国载人登月事业迈出了坚实的一步。


长征五号遥五搭载嫦娥五号

发射后即将入云的瞬间

(图片:问深 / 图虫创意)▼


 


不断积累,砥砺前行


是非经过不知难,“嫦娥五号”的成功发射的背后,是无数的中国航天人数十年如一日的砥砺前行。为了能让“嫦娥五号”圆满完成任务,中国科研团队调动了我国在航天领域积累的所有知识和经验。

幕后科研人员取得的每一次突破、踏出的每一步,都给“嫦娥五号”注入了源源不断的动力。这既是一场关于奋斗的胜利,也是一场相信时间力量的胜利。中国的探月工程,正是在这种坚持不懈的努力中,才得以不断前进。

我国著名白酒品牌——百年泸州老窖窖龄酒,也深信这种坚持的力量。

在中国白酒酿造的核心产区,被称为中国酒城的四川泸州有着独有的气候与风土。泸州老窖就是在川南独有的、优越的自然条件下滋润生长起来的知名民族品牌。其酿造历史始于秦汉、兴于唐宋、盛于元明清、发展在当代。两千年来薪火相传,这是悠久历史文化的积淀,也是时间给予人类的馈赠。


左右滑动,一起领略泸州的美

好水好景,产好酒

作为中国最古老的四大名酒之一、被誉为“浓香鼻祖”的泸州老窖,拥有世界上建造时间最早、规模最大、数量最多的原生态老窖池群落,1996年,这些老窖池群落被国务院评为“全国重点文物保护单位”,足以见其悠长历史和稀缺价值。

浓香型白酒的酿造工艺讲究“千年老窖万年糟”。这说的是酿造浓香型白酒的重点在窖池,而酿酒的窖池要不间断的持续使用,只有窖池持续使用的时间越长,窖泥中富集的有益微生物菌群就会越来越多。所酿之酒才会越浓香醇厚在白酒行业,只有不间断持续酿造30年以上的窖池才能称作“老窖”。


左右滑动,一起品味顶级浓香佳酿


为什么窖池要强调不间断持续使用呢?因为窖泥中富含的有益微生物菌群需要源源不断的养分供给,如果一口酿酒窖池停止使用的时间超过6个月,那么窖泥中的微生物菌群就会死掉,所酿之酒品质将大受影响。泸州老窖的酿酒老窖池之所以珍贵,就是在其建造起便不间断持续酿造至今,被称为酿酒界的“活文物”,其价值可想而知。

百年泸州老窖窖龄酒就是依托泸州老窖庞大的酿酒老窖池群落,甄选不间断持续使用30年、60年、90年以上窖龄的窖池酿造而成的顶级浓香佳酿。



酿造百年泸州老窖窖龄酒的老窖池群落,历经岁月的沉淀和淬炼,每一天都在积累中前行。砥砺之中,这些持续使用了几十年的酿酒老窖池中富集了大量的有益微生物菌群,它们不断富集,繁衍净化,使得老窖池所酿的优质酒率越来越高,也使得百年泸州老窖窖龄酒成为了富含2000余种香味物质的浓香佳酿。

百年泸州老窖窖龄酒的品牌内核恰好与“嫦娥五号”所代表的中国人砥砺前行的科学探索价值观相吻合,也与推动着这个时代进步的力量相吻合。这就好比我们人生的进阶,都源自走好自己脚下的每一步路,在正确的方向上,把一件事情重复做、坚持做,在时间的积累中不断向上,探索更多可能性。


无论是家国还是个人的进步与前行,都有百年泸州老窖窖龄酒的见证。在持续向前的进程中,我们都学会了更好地与时间相伴,脚踏实地实现积累与跃迁。见证前行的每一步,这也是百年泸州老窖窖龄酒的品牌精神,也是百年泸州老窖窖龄酒对时代的承诺。

经历时间酿造的美酒,秉持着持续积累、不断前行、不断奋进的品牌价值观,深度参与到每一个国人的成长中,相伴这个国家的进步,为更美好的明天举杯。这本身就是一件特别浪漫的事情。


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封面图片来自Kahara_華 / 图虫创意

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