>现金捕鱼手机版> 828注册,为什么印度此次没能成为继美国、俄罗斯、中国之后,第4个在月球表面实现飞行器软着陆的国家?

828注册,为什么印度此次没能成为继美国、俄罗斯、中国之后,第4个在月球表面实现飞行器软着陆的国家?

摘要:它在8月20日进入月球轨道,原计划会在印度当地时间9月7日凌晨在月球表面实施软着陆。此前美国、俄罗斯、中国在月球背面进行的探测器软着陆,都选择了月球的赤道区域,而“月船2号”则选择在没有被人类详细探索过的月球南极区域登陆。印度没能成为继美国、俄罗斯、中国之后,第四个在月球表面实现飞行器软着陆的国家。

828注册,为什么印度此次没能成为继美国、俄罗斯、中国之后,第4个在月球表面实现飞行器软着陆的国家?

828注册,本文刊载于《三联生活周刊》2019年第37期,原文标题《消失的“月船2号”》,严禁私自转载,侵权必究

文/苗千

当地时间2019年7月22日,经过数次推迟后,印度成功发射“月船2号”登陆器

在印度班加罗尔太空中心的控制室,工作人员们紧盯屏幕,监视着登陆器的状态。此前登陆器在顺利进入“粗刹车”(rough breaking)阶段时,控制室中还曾爆发出一阵掌声,但是紧接着,登陆器在距离月球表面仅有2.1公里的位置忽然与地球完全失去了联系。这次由印度空间研究组织(isro)主导的探月计划,在最后阶段遗憾地失败了。

2019年7月22日,印度的第二个探月项目,“月船2号”(chandrayaan-2)飞行器由一架印度空间研究组织自己研发的地球同步卫星运载火箭3号(gslv mk-Ⅲ)送上了太空。“月船2号”在地球轨道上运行了23天,直到8月中旬才出发前往月球。它在8月20日进入月球轨道,原计划会在印度当地时间9月7日凌晨在月球表面实施软着陆。

这个耗资1.5亿美元的探月计划是印度有史以来最为复杂的太空探测项目,它将三个探测部件结合在了一起。“月船2号”包含一个轨道器和一个名为“维克拉姆”(vikram)的月球登陆器——这两部分在月球轨道上进行了分离,轨道器在月球轨道上进行探测工作,登陆器则开始准备着陆——如果能够顺利实现月球软着陆,登陆器还会在月球表面从内部释放出一台有6个轮子、名为普拉刚(pragyaan)的月球车。

“月船2号”的前任“月船1号”是一颗绕月人造卫星。2008年,“月船1号”发现了月球土壤中有水存在,而且通过雷达在月球轨道上绘制了一幅月球水资源地图。自此之后,人类就一直希望能够探明月球上水的总储量,这也有助于人类理解月球水的来源。按照计划,“月船2号”的目标是在前任的基础上更进一步,在月球南极区域寻找水资源,分析月球的土壤成分,并且探测月球南极区域的矿产资源。除了水资源之外,这个区域可能还含有镁、铁、钙和钛等金属矿产。

月球虽然是距离地球最近的天体,但想在几乎没有大气层的月球表面完成软着陆,难度很大。另外,“月船2号”所选择的登陆地点也与人类之前的选择完全不同,这使得任务难度进一步加大。此前美国、俄罗斯、中国在月球背面进行的探测器软着陆,都选择了月球的赤道区域,而“月船2号”则选择在没有被人类详细探索过的月球南极区域登陆。印度科学家计划让登陆器在月球南纬70.9度、东经22.7度的两个撞击坑“manzinus c”和“simpelius n”之间的一块高地进行软着陆——这个地点距离月球南极大约600公里,从未有人类探测器抵达过。

确定了大致区域之后,在月球表面进行软着陆的最后15分钟,维克拉姆登陆器需要在没有人类引导的情况下自动完成任务。正是因为不受人类控制,难度极高,这个过程也被称为“恐怖15分钟”,其中的各个环节都有可能出错。即使能够成功降落在月球表面,如果登陆器进行软着陆的区域有石块,或是地面不平,它也可能在着陆过程中发生侧翻,任务可能因此失败。

按照计划,在进行着陆之前,登陆器距离月球表面还有35公里时,它自身的推进器会开始点火进行减速,从每秒6公里的速度减到接近为0,并且逐渐降低登陆器的水平速度,让登陆器在下降过程中水平速度也逐渐趋于0,最终完成着陆。人们至今还不知道的是,在距离月球表面只有2.1公里的位置时究竟发生了什么,使登陆器与地球完全失去了联系,导致任务失败。而登陆器目前的状态也是一个谜。

人类对月球的南极区域还有太多的未知。月球的南极区域长期隐藏在阴影之中,有可能蕴藏着大量的水资源,还有可能保留着太阳系形成初期坠入这个区域的陨石。而且美国航空航天局(nasa)的“阿耳忒弥斯任务”(artemis program)计划在2024年送人类宇航员重返月球,也选择在月球南极附近登陆。“月船2号”如果成功着陆,本来可以为美国宇航员未来的月球南极登陆提供大量宝贵资料。

“月船2号”携带着由印度设计的13台科学仪器,及一台由美国航空航天局设计的科学仪器。其中轨道器携带了8台科学仪器,科学家们最为期待的是其中用来探明月球总储水量的红外频谱仪,这个仪器同时还可以探测月球极地区域的氢气、二氧化碳等气体的储藏情况。登陆器和月球车则各携带了3台科学仪器。按照原计划,在成功实现软着陆之后,登陆器会在登陆位置附近测量月球的震动,并且绘制月球土壤的热曲线,月球车则会以每分钟一厘米的速度在月球表面行驶,最远可以行驶到距离登陆器500米远的位置,进一步分析月球土壤的成分。

“月船2号”的登陆器和月球车都需要靠太阳能电池驱动,因此它们进行工作都需要太阳光的照射。按照原计划,它们会在月球的拂晓时分完成软着陆。月球的白天时长大约相当于14个地球日,登陆器和月球车都会有充足的时间来完成月球南极区域的探测任务。而对它们真正的严峻考验是月球的寒夜,当地温度可以降到零下170摄氏度。印度空间研究组织原本希望在度过一个月球的寒夜之后还能唤醒登陆器和月球车,遗憾的是,它们在如此接近月球表面时,消失在地球的视线之外,没有机会为人类进行探测工作了。

“月船2号”登陆器的失败,对人类探测月球南极区域的计划是一次打击,这也提醒了我们,人类的太空探测将经常与失败相伴,想要取得任何进展必须拥有不畏失败的勇气。而“月船2号”的轨道器将会继续在月球轨道上工作一年时间。在这一年的时间里,它会拍摄月球表面的高清照片,绘制月球的矿藏地图,并通过红外成像仪和雷达以高精度在月球表面寻找水资源,直到燃料耗尽。

印度没能成为继美国、俄罗斯、中国之后,第四个在月球表面实现飞行器软着陆的国家。人类首次对月球南极区域进行详细探测的计划虽然失败了,但在未来会有更多的探测器和人类宇航员,前来探索这片未知区域。

(本文写作参考了印度空间研究组织网站、《自然》杂志、英国广播公司等媒体的相关报道)