印度首次登月尝试告败,一步之遥只差2公里,问题出在哪儿?
最坏消息还是来了。今天凌晨,印度探测器首次登月尝试,只差一步之遥,距离月表不到2100米,月船2号着陆器与班加罗尔控制中心失去联系,信号中断,再也没有恢复,几乎可以肯定:这次登月挑战失败了。到底问题出在哪儿?
北京时间9月7日凌晨4:07,印度新德里时间9月7日01:37,月船2号Vikram维克拉姆着陆器点燃4台反推力助推器,开启下降模式,此时距离月表大约30公里,飞行速度5800公里/小时(1.6公里/秒)。
操作目标:15分钟内从5800公里/小时降速至零,实现安全平稳软着陆。
实际上具体操作非常复杂。这是要让一辆普通SUV大小和重量的着陆器,从30公里高度最终安安全全降落在既定的着陆点。
想想都非常困难(回看一下嫦娥四号),看看月船2号既定的着陆程序就能领教(新德里时间):
01:38——启动粗略制动模式(30公里高度)
01:48——10分钟后,启动精准制动模式(7.4 km)
01:50——着陆器启动导航系统
01:52——着陆前1分钟,下降过程阶段拍摄的首张月表照片,传回地球
01:53——维克拉姆着陆器执行软着陆
03:53——着陆两小时后,普拉冈月球车滑道部署
04:23——普拉冈月球车启动
05:03——普拉冈月球车太阳能电池板展开
05:19——普拉冈月球车开始沿着滑道下滑登陆
05:29——下滑10分钟后,普拉冈月球车踏上月表
如果这一切顺溜实现的话——印度成为第四个成功登陆月球表面的国家,第二个正在运行月球车的国家,创造首个人类探测器软着陆月球最南端的壮举,一步到位实现「探月+登月」一系列复杂操作的太空任务。
但,现实给出的结果:着陆器距离月表2公里时,遥测信号中断,着陆器失联,最大可能就是维克拉姆着陆器一头扎到月球表面(具体失败原因尚待调查确认),这是硬着陆方式投入到梦寐以求的月球。
脑补这一场景似乎并不陌生,近的就有今年上半年4月12日以色列「创世纪」着陆器挑战失败,远的曾有三次硬着陆月球南极:1999年NASA月球探勘者、2008年月船一号的月球撞击探测器、2009年月球坑观测与传感卫星的半人马撞击探测器。
这次着陆告败意味着什么?
意味着很多很多……
比如,这是印度史上最复杂最具挑战性的太空任务,失败算不算小概率事件,印度上下尤其是航天界、政界都有心理准备。
毕竟,这些精英都很清楚背后有一组数据:从1958年美国发射人类第一款月球探测器先驱者0号,再到最近一次探月任务以色列创世纪着陆器,全世界总计发射过118次探月与登月任务。其中尝试执行过38次软着陆尝试,成功率52%。只有一半多一点!
确认着陆失败后,从班加罗尔任务控制中心现场的反应就能看出来,理性控制着主场氛围。
从印度总理莫迪到印度版航天局ISRO主席斯万,再到为此打拼多年的任务团队,从一脸紧张切换到遗憾祈祷,从接受现实过渡到再接再厉……搞航天就得承受失败。
一位名叫阿卜杜勒·卡拉姆的印度航天博士发推:
FAIL = First Attempt In Learning
END = Effort Never Dies
NO = Next Opportunity
失败=从第一次尝试中吸取教训
结束=永不放弃努力
没做到=下一个机会
印度大众在社交媒体上的反应,也是相对比较理性,大多数的表现:遗憾中带着不服,无奈中带着宽容。
即便是嘲讽也是幽默级别,比较有度。来看看一位名叫Badal Nanjundaswamy的印度行为艺术家,位于班加罗尔街头上拍摄的一条短视频,月船2号挑战登月前一天发布的▼
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这就是一个大国(不一定是强国)国民的平常心,面对举国大工程的失败,依然保持应有的成熟心态,包括自嘲的心态,容错的心态。
这一点,我敬重印度。
尽管社会分层问题严重,宗教迷信与科研探索混搭并存,但印度作为亚洲航天强国、世界第二梯队太空大国的实力与形象,还是有目共睹、不可小觑。无论是航天产业、载人工程,还是探月探火任务,也都是面面俱到、布局全面、产业完整的。只是论技术成熟、任务进度、投入力度等还是较比前排相差一大截。(单跟中国比较就能看出,详见后文)
还是回到科普本身,现在一起登上「月船2号」见识一下印度史上最大最艰巨的探月任务吧——
印度最具雄心的探月工程
这次印度可谓信心满满,来看看月船二号具体任务表——总预算:97.8亿印度卢比(1.4亿美元),其中探月费用60.3亿卢比(8600万美元),发射费用37.5亿卢比(5400万美元)。这与其它国家队登月计划相比,成本算是低的。2008年发射的月船一号任务,当时总预算约为38.6亿卢比(8000万美元)。
发射时间:新德里时间7月22日14:43,北京时间7月22日17:13,UTC国际标准时间7月22日9:13。原定7月15日,月船 2 号启动发射前 56 分 24 秒,因「技术原因」临时叫停。技术原因来自第三级/上面级的低温增压系统有问题。发射地点:孟加拉湾的萨迪什·达万航天中心(SDSC)第二发射位。
发射火箭:印度国产最强大火箭GSLV Mk III(地球同步卫星运载火箭Mk III),这也是该火箭正式首飞。该火箭高43.4米(相当于14层楼高);重达640吨(相当于满载747客机重量的1.5倍);三级火箭模式(第一级捆绑两枚侧翼助推器);600公里近地轨道运力LEO达8吨;地球同步转移轨道运力GTO达4吨。部署过程:经过5次地球引力弹弓效应加速、即发射30天后,月船二号奔向月球轨道,再经过5次绕月飞行后,即发射43天后,轨道飞行器与着陆器分离;发射48天后,着陆器既定着陆南极月表。计划着陆时间:北京时间9月7日凌晨4:30左右,印度新德里时间9月7日02:00左右计划着陆地点:月球南纬70度左右,曼济纳斯C与辛普路斯N(Manzinus C & Simpelius N)两座环形山之间的高地平原。首选着陆点坐标:南纬70.90267度,东经22.78110度
如果成功的话,这将创下首个人类探测器软着陆月球最南端的壮举。远比中国嫦娥四号着陆天河基地(南纬45.5度)更靠南。
一拖就是长达六年
月船二号探月任务最早采用合作模式,2007年由印俄两国共同开发,具体分工:印度负责研制月球轨道飞行器、月球车;俄罗斯负责开发月球着陆器和发射系统。
目标发射时间2013年。结果因俄罗斯无法如期开发出来着陆器,导致推迟到2016年。但最终因2011年俄罗斯火星探测Fobos-Grunt福布斯-土壤任务发射失败,连锁效应导致印俄合作流产。
2015年起,月船二号探月任务切换到独立模式,印度计划新的发射时间:2018年3月。
之后因技术开发不断受阻,致使发射时间一再推迟:2018年4月、2019年1月、2019年第二季度,直到最近更新至:2019年7月15日。
月船2号还是推迟了,印度称明年一季度发射
月船二号=嫦娥二号+嫦娥三号
Chandrayaan-2——月船二号探月任务,堪称印度迄今为止最复杂、最重要的太空项目。
由轨道飞行器、着陆器、月球车三部分组成,集合轨道探月、着陆登月于一体,「二合一」模式,相当于中国嫦娥二号+嫦娥三号两次探月工程。因此,任务难度可想而知。
月船2号重达3.8吨,一共搭载14个有效载荷:月球轨道探测器(8个),着陆器(4个),月球车(2个)。
▲月球轨道飞行探测器:2.379吨,月球轨道高度100公里,配备高分辨率相机和探测器。设计使用寿命12个月。
▲维克拉姆着陆器:1.471吨,以印度航天之父维克拉姆命名。着陆器推进器由5个主发动机、8个姿态控制推进器组成。设计使用寿命1个月球日(12个地球日)。
▲普拉冈月球车:以梵文智慧Pragyan命名,Pragyan rover普拉冈月球探测车。设计任务期限1个地球年。
质量27公斤,只有140公斤月兔二号的19%。可以说是超小版的月兔二号。
采用6轮摇臂转向架设计的悬挂系统,使用太阳能动力(50瓦),设计速度1厘米/秒,计划行驶里程500米。月船二号使命:利用月球车对月球进行多项科学研究,主要探测水资源、矿产资源,测量月震状况,为印度宇航员最终登月提供第一手探测信息。
想跟玉兔二号做个伴
从1958年美国发射人类第一款月球探测器:先驱者0号,一直到最近的探月项目:以色列创世纪着陆器,全世界总计发射过118次探月与登月任务。
只有7款月球车成功登陆并行驶(苏联月球车1、2号;美国阿波罗15、16、17号月球车;中国玉兔号、玉兔二号月球车),目前唯一行驶月表的月球车,只有玉兔二号。
假如这次着陆器登月成功,普拉冈月球车顺利行驶月表的话,一幅壮观画卷的即视感似乎脑补而至:中国玉兔二号、印度普拉冈,两辆月球车同在南极地带漫步探索(尽管前者身在月球背面、后者处在月球正面),却依然遥相呼应,彼此相伴于人类真身唯一踏足过的异星球。
到时候,想必印度一定会高调宣布:印度成为第四个成功登陆月球表面的国家,第二个正在运行月球车的国家。
当然,这一切都是在今早坏消息传来之前设想才有效。
不过平心而论,印度航天较比中国整体还差一个时代——
比如载人航天相差19年(2003年中国首次实现、2022年印度计划首次实现)
部署月球车相差6年(2013年中国发射嫦娥三号玉兔号、2019年印度发射月船二号普拉冈)
部署火星着陆器相差N年(2020年中国计划发射火星着陆器、2022年印度计划发射火星轨道探测器Mangalyaan 2,但不是火星着陆器)
部署空间站相差N年(2022年前后中国建成中国空间站、印度计划2020~2030年代自建)
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