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印度月球著陸器在距月面2.1公里處失聯

騰訊科技 喬輝/文

台灣時間9月7日凌晨4點20分左右,印度“月船二號”的月球著陸器嘗試在月球南極區域著陸(南緯70.9度,東經22.8度),但遺憾的是,著陸器在距離月球表面2.1公里的時候與地面失去聯繫。

後續的分析表明,著陸器失聯時,對地的垂直速度為59.8公里每小時,這種速度墜毀無疑。

如果成功,印度就成為軟著陸月球的第四個國家,前三個國家分別為前蘇聯、美國和中國。但目前看,非常遺憾了。

在這裡,不得不提一句,2019年4月12日,以色列的“創世紀”號月球著陸器在最後降落階段墜毀。

早在2008年,印度曾經向月球發射過“月船一號”探測器,那是一枚月球軌道器,就是圍繞月球飛行的衛星。

本次“月船二號”探測器是“月船一號”的繼任者,功能上比“月船一號”複雜得多,包括軌道器、著陸器和月球車三部分,能夠一次性部署對月球繞、落、巡的探測,主要對月球南極的地質、 地貌、礦物和水進行科學研究。目前,軌道飛行器正常,設計壽命為期一年。

為什麽這次印度選擇月球南極著陸區域?這是因為,此前“月船一號”探測器在月球南極附近環形山永久陰影中發現有冰存在的跡象。

著陸器還攜帶了一個小小的月球車,這輛月球車依靠太陽能動力在月球行走,對月球進行科學勘探,這與咱們的“玉兔號”和“玉兔二號”月球車類似。

月船二號重要節點回顧

7月22日,發射升空,執行發射任務的是印度目前最強的運載火箭GSLV MarkIII。

8月22日,“月船二號”進入繞月球100公里高的軌道,隨後軌道器和著陸器進行了分離。

8月23日,“月船二號”的軌道器傳回了在月球上空拍攝的照片。

月船二號的結構

“月船二號”由三部分組成:月球軌道器、月球著陸器和月球車。也就是說,印度希望通過這一次發射,完成繞、落和巡三個過程,理念是非常先進的。“月船二號”僅耗資1.36億美元,性價比還是非常高的。

軌道器(Orbiter)

軌道器其實就是一顆月球衛星。印度這枚軌道器重2379公斤,其中燃料重1697公斤,因此,淨重682公斤。軌道器最終運行在距離月球表面100公里的圓軌道上,攜帶有五件科學儀器,將對月球表面進行高分辨率觀測,為著陸器選擇合適的降落地點。

著陸器(Lander)

著陸器就是降落月球表面,而無法自由移動的探測器。我們熟悉的“嫦娥三號”和“嫦娥四號”就是這類。

印度這枚著陸器重1471公斤,淨重626公斤。

首先,著陸器和軌道器一起進入軌道,然後二者分離,著陸器點燃反推火箭,把軌道高度調整為遠月點100公里,近月點30公里的橢圓軌道上。在該軌道上停泊一段時間,再經過對所有儀器進行檢查後,將嘗試著陸。

月球車(Rover)

月球車就是能夠在月球表面自由行走的探測器,通俗說就是輛月球車。印度的這輛月球車非常小,重量只有27公斤,有6個輪子,以1厘米每秒的速度緩慢行駛。太陽能板能夠提供50瓦的電功率。

“月船二號”是如何飛往月球?

探測器採用何種方式抵達月球,很大程度上取決於火箭。承擔本次發射任務的是GSLV MarkIII火箭,這種火箭是為發射地球同步衛星設計的,擅長把載荷送入地球同步轉移軌道,而沒有能力把載荷直接送入直飛月球的軌道。

在這種情況下,就要採用類似“蕩秋千”的軌道設計方案了。首先,火箭把探測器送到近地點170公里,遠地點4萬公里的長橢圓軌道上,後續的軌道爬升就要靠探測器本身了。

每當探測器到達近地點時,就會啟動自身攜帶的發動機,抬高一次遠地點的高度,經過多次抬高後,就會觸達月球軌道高度。當探測器與月球相遇時,在發動機的協助下,就會被月球的引力俘獲,成為繞月球的衛星。

採用這種軌道飛行方式比較消耗時間,是火箭推力不足妥協的結果。當年,中國的“嫦娥一號”也是採用的這種飛行方式。

據悉,印度還計劃2023年或2024年發射“月船三號”探測器進行月球采樣返回。

人類探月簡史

1959年至1976年,前蘇聯曾60多次向月球發射探測器,創造了多項世界第一,包括第一次拍攝到月球背面,以及三次采集月岩返回地球。

截至2017年底,美國向月球發射的探測器和載人航天器也已超60多次。中國4次,日本2次,歐洲1次,印度2次。比較成功的包括:

1961年至1968年,美國“徘徊者”系列飛行器,“月球軌道”系列飛行器以及“勘測者”系列月球著陸器,為後續阿波羅登月計劃鋪平了道路。

1969年至1972年,美國實施阿波羅計劃,共6次登月成功,把12名宇航員送上過月球。

1994年至1999年期間,美國“克萊門汀”和“月球探勘者”的數據表明,月球兩極區域可能存在著水冰。

2003年9月27日,歐空局的“智慧一號”探測器發射升空,這是歐空局第一個飛向月球的探測器,完成科學任務後,於2006年9月3日主動撞擊月球表面。

2007年至2008年,日本“月亮女神”,以及“嫦娥一號”成功進入月球軌道,隨後印度“月船1號”相繼進入月球軌道。

2008年,印度向月球發射過“月船一號”探測器,首次證明月球兩極隕石坑內永久陰影區存在水冰。

2009年6月18日,美國的“月球勘測軌道飛行器”和“月球環形山觀測與遙感衛星”同時發射。

2010年10月1日搭載著“嫦娥二號”衛星的長征三號丙運載火箭在西昌衛星發射中心點火發射。

2011年9月10日,美國發射了“聖杯號”,這項任務旨在精確探測並繪製月球的重力場圖以判斷月球內部構造。

2013年9月6日,美國發射“月球大氣與粉塵環境探測器”,用於探測月球大氣層的散逸層和周圍的塵埃,該探測器於2014年4月18日撞向月球背面而結束任務。

2013年12月14日,“嫦娥三號”成功軟著陸於月球雨海西北部,成為繼1976年“月球24號”後首個在月球表面軟著陸的探測器,也是世界上第三個實現在月面著陸的國家。

2014年10月23日,“嫦娥五號T1試驗器”發射升空,為未來的“嫦娥五號”探測器以第二宇宙速度再入大氣層提供試驗驗證。2014年11月01日,返回器在內蒙古四子王旗預定區域順利著陸,我國探月工程三期再入返回飛行試驗獲得圓滿成功。

2019年1月3日,“嫦娥四號”探測器成功在月球背面軟著陸,使中國成為首個在月球背面軟著陸的國家。

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