印度月船2号登月失败_风闻

原创：牧夫天文

编译：王延昕

编排：文飞洋

当地时间九月六日午夜时分印度总理莫迪出现在班加罗尔的印度空间研究组织中心，并很兴奋地在推特上发文，那份见证历史时刻的迫切之心可见一斑。

确实，如果今日（2019年9月7日）印度月船2号的Vikram着陆器顺利降落在月球南极地区，将使印度成为继美国、前苏联和中国后第四个在月球上实现软着陆的国家。同时，印度也将成为继中国之后第二个探索月球背面的国家，和第一个在月球南极着陆的国家。

但莫迪的期待在信心满满的全球直播中被击破，等到的是监控大厅里ISRO主席无奈的声音：“Vikram着陆器信号丢失，重复一遍，着陆器信号丢失。”

ISRO主席Kailasavadivoo Sivan宣布与Vikram着陆器在下降到2.1公里处通讯丢失

这项由印度空间研究组织（以下简称ISRO）运作的登月任务一开始便不太顺利，在数次延误后于7月22日在印度安得拉邦南部的斯里赫里戈达岛的萨蒂什·达万航天中心发射。

Credit: ISRO

发射所使用的火箭是印度推力最大的GSLVMK-III型三级运载火箭，高度43.43米，发射重量达640吨。相比之下，发射嫦娥4号的长征三号乙火箭高度为56米，但发射重量只有约460吨。

GSLV MK-III型三级运载火箭

Credit: ISRO

月船2号的组成

整个月船2号组件重达3.8吨，由三大部分组成：月球轨道器，着陆器和月球车。

月球轨道器

Credit: ISRO

月球轨道器运行于离月球表面100公里轨道高度，负责着陆器与印度深空网络之间的中继通讯，设计任务寿命为一年。轨道器本体重2379千克，上面搭载有8台仪器设备。

Vikram着陆器

Credit: ISRO

Vikram着陆器的名字来自于印度太空之父Vikram A Sarabhai博士。这台着陆器的设计工作寿命仅为一个月球日，即大约14个地球日，但本身能够完成在月球表面软着陆，并可与登月车、轨道器以及印度深空网络通讯。Vikram着陆器重1471千克，携带4台设备，发电功率650瓦。

月球车

Credit: ISRO

月球车也有自己的名字——Pragyan，意为“智慧”。这台重量仅为27千克的六轮小车其设计行驶距离仅为500米，机上发电能力也只有50瓦。印度深空网络需通过轨道器中继到着陆器，然后再与月球车通讯。

48天奔月之旅

在成功发射升空后，月船2号环绕地球23天以增加其轨道高度，然后进入月球转移轨道。7天之后，月船2号抵达月球并开始13天的月球轨道运行，其轨道形状也逐渐从椭圆变成正圆。在任务的第43天，也就是9月2日，Vikram着陆器成功与轨道器分离。9月5日，ISRO完成对Vikram着陆器的最后一次离轨机动，拉开登月序幕。

这张图显示了月船2号从发射到登陆月球的过程

Credit: ISRO

按原计划，今天的Vikram着陆器的登月过程大致如此：

-①9月7日印度时间凌晨1点40分， Vikram着陆器将开始下降。

-②着陆器从月球表面以上35公里的高度开始下降，速度约为6,000公里/小时。在短短10多分钟内，Vikram着陆器将降至月球表面以上7.4公里的高度，并将其速度降低至约526公里/小时。

-③在接下来的38秒内，Vikram着陆器进一步降低其速度至331.2公里/小时，并达到月球表面5公里高度。

-④接下来的1.5分钟Vikram着陆器进一步将其高度降低到月球表面以上400米，速度预计降到约100公里/小时的速度（比汽车都慢）。一旦Vikram着陆器到达月球表面以上400米处，它将暂停其下降并悬停约12秒以收集月球表面的一些数据。

-⑤随后，着陆器将在接下来的66秒内进一步降低其高度，达到月球表面以上100米的高度。在此高度，Vikram着陆器将悬停约25秒，（在此期间它将在两个预先确定的着陆点之间进行选择。着陆器的机载仪器将为Vikram提供必要的数据来做出这一决定。）

-⑥根据最终选择的着陆点不同，Vikram着陆器的降落时间和速度也会略有不同，但从10米的高度开始，Vikram Lander需要13秒才能在月球上着陆，此时速度将为0公里/小时。

-⑦着陆后15分钟，Vikram Lander将发送第一张照片。

-⑧着陆后四小时，Pragyan月球车将从 Vikram着陆器上驶出。

低成本的印度航天

从前文对月船2号的轨道器、着陆器和月球车的介绍中不难看出印度人在此项目中遵循的是够用就好的标准。事实上整个月船2号任务所用的费用约1.41亿美元，听上去似乎很多，但要知道一部好莱坞大片“复仇者联盟：终结者”的拍摄都花去了3.56亿美元！

回顾印度在过去十年的太空项目，我们就看到三个字——“低成本”。

ISRO充分利用内部人才，不雇用第三方承包商以节约有限资金。每个任务限时完成，每次最多只需几年。此外，印度还会善加利用美国同行已经建成的基础设施。

近年来印度在亚洲地区通过低成本卫星发射服务稳步赢得声誉。印度在2017年的一项任务中打破了世界纪录用一箭发射了104颗卫星，同时又保持了低成本运营。今年早些时候，莫迪宣布印度在一次军事展示中成功击落了本国一颗退役卫星，使其成为拥有反卫星能力的四个国家之一。

更令人震惊的是，印度的曼加里安火星探测器早在2014年就离开地球轨道，使印度成为第一个实现火星探测的亚洲国家。印度的火星轨道飞行任务仅耗资7400万美元，而同一时期NASA的Maven火星轨道器花费了1.87亿美元。

2015年1月4日，曼加里安火星探测器所拍摄的火星阿尔西亚火山照片。

Credit: ISRO

但今日之挫败是否也告诫印度，低成本的登月计划行不通？

为何要降落在月球南极

2008年，印度的首次月球任务月船1号在月球表面发现了水的存在痕迹，然后作为该任务的一部分，飞船完成在月球南极地区的撞击。月球的南极地区数十亿年没有受到阳光照射，是太阳系中最寒冷的地方之一，这也使得月球南极地区极可能包含了大量的水和太阳系起源的“未受干扰的记录”。

找出月球南极的水资源分布是月船2号任务的主要目标之一，除此以外月船2号所携带的科学仪器设备本来计划进行一系列与太阳系起源相关的实验，那台六轮小月球车也计划在14个地球日期间漫游月球表面并做一系列表面与地下的实验。不过，现在这一切计划都落空了……

前方的路

如果月船2号任务成功完成，印度计划在2023或2024年发射月船3号实现登月再返回任务。甚至我们也将在未来几年内看到印度航天员前往太空！然而，今日的挫败显然会把印度迈向太空强国的脚步打乱，与中国的差距也进一步拉大。

另一方面，中国嫦娥四号和玉兔二号就在昨天刚刚完成了第九个月昼的工作，按计划进入第九月夜休眠期。祝你们梦中中秋快乐！

『天文时刻』 牧夫出品

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仙后座A的物质循环

Credit: X-ray - NASA, CXC, SAO