印度想要成為全世界第四個(gè)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)月表軟著陸的國家,,距離這個(gè)目標(biāo)只有4天的時(shí)間,印度真的能做到嗎,? 月船三號(hào)正在前往月球當(dāng)?shù)貢r(shí)間7月14日(周五)下午14:30,,印度的月球探測器——月船三號(hào)在印度南部安得拉邦斯里哈里科塔的薩迪什·達(dá)萬航天中心正式發(fā)射升空,,這是印度的第三個(gè)月球探測器,也是第二次嘗試在月表軟著陸,。2019年7月22日,,他們曾經(jīng)發(fā)射了月船二號(hào)探測器,進(jìn)行首次嘗試,,可惜以失敗告終,。 正因如此,月船三號(hào)的順利與否就更加引人關(guān)注了,。據(jù)報(bào)道,,在探測器發(fā)射升空后,印度的科學(xué)家甚至還跑到神廟去祈禱,。雖說這樣的舉動(dòng)似乎有違現(xiàn)代科學(xué)觀,但印度人對此次任務(wù)的重視也可見一斑。 有了上一次的失敗,印度方面有些緊張也是在所難免,,而外界自然也少不了風(fēng)言風(fēng)語。自從月船三號(hào)升空以來,網(wǎng)絡(luò)上就沒少流傳關(guān)于探測器失聯(lián)之類的言論,。最近,,印度空間研究組織(ISRO)試圖在網(wǎng)絡(luò)上澄清謠言,向外公布:月船三號(hào)目前一切正常,已經(jīng)脫離地球軌道,,此刻正前往月球。 升空半個(gè)月了,,怎么才飛往月球?很多人不理解:月船三號(hào)發(fā)射已經(jīng)半個(gè)多月了,怎么一直在繞著地球公轉(zhuǎn),,而不是直接前往月球呢,? 答案很簡單,,那就是火箭的運(yùn)載能力不夠。 我們多次介紹過,,火箭的運(yùn)載能力是目前限制人類航空發(fā)展的最大難題,。如果人類想要讓航天器飛得更遠(yuǎn),、攜帶更多載荷,,就要增加更多的燃料,,同時(shí)又要為了運(yùn)載這些燃料再大幅增加燃料,形成滾雪球效應(yīng)。因此,,人類只有犧牲任務(wù)的簡便性,,從而降低對火箭運(yùn)載能力的要求。 迄今為止,除了美國的土星五號(hào)這么強(qiáng)大的火箭之外,,還沒有其他的火箭能夠保證將航天器直接送到月球軌道,而是只能借助天體的力量。 大家在高中物理課上都學(xué)過開普勒行星三定律,,其中第三條告訴我們:行星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道是一個(gè)橢圓,,并且越靠近太陽時(shí)公轉(zhuǎn)速度越快。 這一點(diǎn)對于航天器繞地球的情況同樣適用,,因此只要利用這個(gè)定律,讓航天器繞地球多轉(zhuǎn)幾圈,,不斷提高橢圓的偏心率,就可以在節(jié)省火箭燃料的同時(shí)盡可能為航天器提供更快的速度,。在達(dá)到預(yù)期速度后,,航天器就會(huì)變軌,,前往月球,,進(jìn)入繞月軌道。接下來航天器就會(huì)反用這個(gè)理論,,在多次繞月的過程中減速,,最后擇機(jī)降落。 還有什么流程,?在經(jīng)歷了兩周的繞地飛行后,,月船三號(hào)終于在當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月1日(周二)凌晨進(jìn)行了變軌,,踏上了前往月球的旅程,。 經(jīng)歷過加速之后,,航天器前往月球的時(shí)間就短得多了,。畢竟地月之間的距離只有差不多38萬公里,航程并不長,,月船三號(hào)只需要4天的時(shí)間就在8月5日飛抵月球,。 就像我們剛才說的,,接下來月船三號(hào)還要多次繞月,,逐漸降低軌道,。在18天的時(shí)間里,,月船三號(hào)將會(huì)降低到高度為100公里的圓形軌道,在條件合適的情況下,就可以投放著陸器和月球車了,。 月表軟著陸不是一件容易的事情,迄今為止只有美國,、俄羅斯和我國實(shí)現(xiàn)了這樣的壯舉,。印度這一次雄心壯志,,就是想要拿下這一領(lǐng)域世界第四的名號(hào),。即便有了月船二號(hào)的失敗,他們也沒有放棄,,再一次進(jìn)行這樣的嘗試,。 月表軟著陸失敗并不奇怪,除了印度之外,,以色列,、日本也都進(jìn)行過類似的嘗試,,也都以失敗告終。在大家的印象中,,以色列和日本的科技都比印度先進(jìn),,連這兩個(gè)發(fā)達(dá)國家尚且無法實(shí)現(xiàn)月表軟著陸,印度此前的失敗也可以理解了,。 月船二號(hào)也說不上是完全的失敗,盡管著陸器和月球車失聯(lián)了,軌道器依然可以使用,,因此月船三號(hào)任務(wù)中印度并沒有再配備軌道器,。本次任務(wù)中也因此可以多分配給著陸器和月球車更多的科學(xué)載荷,,提高著陸成功率和工作量。不僅如此,,月船二號(hào)任務(wù)的軌道器還對月表進(jìn)行了更多的探測,,在選擇月船三號(hào)著陸點(diǎn)方面也提供了不少數(shù)據(jù)。 月船三號(hào)要去哪,?根據(jù)印度的計(jì)劃,,月船三號(hào)并不會(huì)采用“前輩”的著陸點(diǎn),,而且在月球南極附近的南緯69.36 度,,東經(jīng)32.34度著陸。 在地球,南極似乎是一個(gè)不毛之地,,冰封徹骨,荒無人煙,,科考站和少數(shù)旅游的人之外,這里沒有任何常住人口,。然而在月球,,南極反而是一個(gè)好去處。比如我國的嫦娥四號(hào),、嫦娥五號(hào)探測器,都著陸于月球南極,。未來的嫦娥六號(hào)乃至國際月球科研站,,選址也都是這里,。不只是我國,,美國目前正在籌備的載人登月計(jì)劃中,,也將目標(biāo)選在了月球南極,。 為什么月球南極這么受歡迎呢? 原來,月球南極有一個(gè)最大的優(yōu)勢,,那就是集中了月球上大量的水資源。盡管這些水資源的開采難度比地球上要大一些,,但對于未來的載人登月乃至航天員常駐月球的任務(wù)來說,,這些水就是重要的生命之源。 因此,,月球探測器前往南極,,不僅可以進(jìn)行月球起源等問題的研究,,還可以更深入地了解月球的水資源信息,,有助于未來的載人登月。尤其是月船三號(hào)選擇的著陸點(diǎn),,附近有一些長期處在陰影區(qū)的環(huán)形山,,這里的水更不容易揮發(fā),因此也更容易殘留到今天,,在這里進(jìn)行研究的價(jià)值最大,。 當(dāng)然,這一切的前提,,就是月船三號(hào)的任務(wù)要成功,。我們祝愿印度能夠成功,其他國家的航天技術(shù)進(jìn)步,,對于全人類都是一件好事,。 |
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