俄羅斯登月探測(cè)器失敗后,,印度媒體一片歡呼,,高調(diào)宣布印度月球三號(hào)探測(cè)器已經(jīng)“成功了99%”,8月23日20時(shí)34分(北京時(shí)間)將進(jìn)行軟著陸全球直播,。那么,,按照現(xiàn)在的情況,印度能否成為第四個(gè)登月國(guó)家,成功幾率到底如何,? 首先說(shuō)結(jié)論,,筆者綜合信息來(lái)看,成功幾率很小,,除非印度宣稱(chēng)摔成八瓣也算成功,。 首先,月船三號(hào)是印度航天探月工程的“最后一戰(zhàn)”,。 印度的“月船一號(hào)”完全失敗,,“月船二號(hào)”被認(rèn)為是“97%失敗”,預(yù)算縮水一半,,只有7500萬(wàn)美元的“月船三號(hào)”已經(jīng)是印度航天探月唯一的希望了,。 如果失敗了,不大可能繼續(xù)獨(dú)自探月,,而是加入美國(guó)NASA的探月計(jì)劃,,因此ISRO十分小心,盡量想讓“月船三號(hào)”一次性登陸月球南極,,以便成為全世界第四個(gè)登陸月球的國(guó)家,。因?yàn)橹挥羞@樣,他們才能拿到更多的國(guó)際航天訂單,,以維持研究和發(fā)射工作,。 在預(yù)算十分有限的情況下,印度沒(méi)有準(zhǔn)備備份探測(cè)器,,只能“孤注一擲”,。“月船3號(hào)”攜帶的著陸器“維克拉姆”重約1500公斤,,包括一輛26公斤重的探月車(chē),。原任務(wù)準(zhǔn)備在2021年發(fā)射,結(jié)果推遲了2年,,于2023年6月發(fā)射,。 為了確保萬(wàn)無(wú)一失,印度航天有兩大準(zhǔn)備: 第一,,經(jīng)歷2次失敗的“軟著陸”之后,印度將“月球三號(hào)”的主發(fā)動(dòng)機(jī)由5臺(tái)減少到4臺(tái),,每臺(tái)推力為800N,。這樣做是為了防止變推力調(diào)節(jié)時(shí),發(fā)生側(cè)翻,。 要知道中國(guó)航天的“嫦娥三號(hào)”只需要一臺(tái)7500N變推力發(fā)動(dòng)機(jī)就可以是實(shí)現(xiàn)14%至100%矢量變化,,而印度四臺(tái)并用也只能在80%到100%推力之間變推力,很容易因?yàn)橥屏^(guò)大或者過(guò)小,造成“翻車(chē)”,??墒撬麄円矝](méi)有其他辦法,放眼望去,,這幾十年也沒(méi)有誰(shuí)再登陸月球了,,中方也不可能將核心技術(shù)轉(zhuǎn)讓。 但是,,印度還是會(huì)借鑒的,,“月球三號(hào)”也照著嫦娥系列探測(cè)器一樣,配備了激光測(cè)距,,光學(xué)避障相機(jī)等傳感器,,并且為了防止反推失效,加強(qiáng)了探測(cè)器支撐腿的強(qiáng)度,,所以算不上真正的“軟著陸”,。 第二,模糊月球南極概念,,巧妙使用“月球南極附近”這個(gè)詞匯,。 “月船三號(hào)”一旦成功,就可以宣稱(chēng)“全球首個(gè)登陸月球南極”的國(guó)家,,如果只是登陸月球也只能算“第四個(gè)登月國(guó)家”,,印度航天巧妙地在字面描述上下了功夫。模糊了登陸區(qū)域描述,,巧妙地使用“月球南極附近”這個(gè)詞匯,,實(shí)際上不是真正的月球南極,至多算是月球高緯度地區(qū),,因?yàn)閮烧呔嚯x400-500公里遠(yuǎn)呢,。 另外,我們?nèi)绻窃?,一般?huì)設(shè)立具體登陸區(qū)域,,印度航天的“月船三號(hào)”任務(wù)計(jì)劃書(shū)并給出了南緯69.367621度、東經(jīng)32.348126度,,現(xiàn)在通過(guò)“月球二號(hào)”軌道器拍攝月球地形圖發(fā)布了出來(lái),,略有偏差。其實(shí),,他們是準(zhǔn)備劃定一個(gè)10公里的區(qū)域進(jìn)行登陸,,只要落下去,基本就算成功了,。 這就好比射箭比賽時(shí),,不樹(shù)靶子,等到拉弓射箭完成,再去劃個(gè)靶心,,妥妥的十環(huán),! 其實(shí)倒不是嘲笑印度航天,因?yàn)槠湟彩菑囊桓F二白發(fā)展起航天事業(yè)來(lái)的,,但是實(shí)力與宣傳不對(duì)等,,并不符合科學(xué)精神本身,略帶戲說(shuō)也望各位看官理解,。 印度航天登月計(jì)劃壓力其實(shí)很大,,就在此次發(fā)射前,印度空間研究組織主席和其他高級(jí)官員一大早就帶著“月船3號(hào)”的微縮模型抵達(dá)一座神廟祈禱,。 因此此次如果失敗了,,印度航天很難有資金繼續(xù)獨(dú)立探測(cè)月球,并且莫迪在訪美期間,,已經(jīng)與美國(guó)簽署了月球探索合作協(xié)議,,“月球三號(hào)”可以說(shuō)是印度探月的最后一戰(zhàn)!很難說(shuō),,印度會(huì)不會(huì)因?yàn)檫@些考慮,,無(wú)論任何情況都會(huì)宣稱(chēng):探月成功! 其次,,近20年人類(lèi)探月只有中國(guó)成功,,其余都以失敗告終。 今年日本白兔-R M1探測(cè)器著陸阿特拉斯坑失敗之后,,就有航天愛(ài)好者總結(jié):1976年的“月球24號(hào)"是蘇聯(lián)最后一次登月任務(wù),,也是20世紀(jì)最后一次人類(lèi)探測(cè)器著陸月球。在此之后的37年間,,月球表面再無(wú)人造物體主動(dòng)踏足過(guò),,直至2013年中國(guó)嫦娥三號(hào)的到來(lái),才打破了月表長(zhǎng)期以來(lái)的寂靜,。 其實(shí),,20世紀(jì)以來(lái),只有中國(guó)的探測(cè)器成功著陸月球,,并且是100%的成功率,,而其他國(guó)家的探索全部失敗,無(wú)一例外,。就連俄羅斯也未從蘇聯(lián)那里得到任何傳承基因,,“月球25號(hào)”最終也是著陸失敗,撞向月球,。 著陸月球不難,但是想要萬(wàn)無(wú)一失其實(shí)還是很考驗(yàn)一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力的,尤其是航天事業(yè)的綜合實(shí)力,。 美國(guó)的宇航員曾經(jīng)在月球上“飆車(chē)”,,但是宣布“重返月球”之后,也不得不像從未登陸月球一樣,,一步一步地試驗(yàn),,按照步驟實(shí)施探索計(jì)劃,從未想過(guò)可以憑借以往經(jīng)驗(yàn),,或者現(xiàn)有技術(shù),,直接實(shí)施載人登月。這是因?yàn)?,航天技術(shù)具有連續(xù)性,,需要逐漸去實(shí)施,不是有錢(qián),、有夢(mèng)想就能實(shí)現(xiàn)的,。 印度探月從人類(lèi)大局上來(lái)說(shuō),難能可貴,,值得期待,。但是從其科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)方面,實(shí)際上還存在很多瑕疵,。無(wú)論是遙測(cè),、通信,還是落月的測(cè)試工作,,其實(shí)都有很多好大喜功的成分在里面,。 筆者今年搜索了很多印度的資料,很少看到其測(cè)試方面的資料,,雖然不是行業(yè)人士,,不敢斷言其測(cè)試工作不足,但是可以猜測(cè)至少不是很活躍,。航天事業(yè)“不問(wèn)蒼天,,問(wèn)神廟”是不可能獲得成功的。 我們知道印度探月的主要技術(shù)來(lái)源,,實(shí)際也是美國(guó)技術(shù),。俄羅斯47年后探月的失敗,放在美國(guó)身上也同樣合適,,這一點(diǎn)在日本,、以色列探月失敗中,已經(jīng)足以說(shuō)明:美國(guó)探月技術(shù)失傳了,,現(xiàn)有技術(shù)還亟待驗(yàn)證,。 最后,,“月船三號(hào)”軌道比預(yù)計(jì)低了5公里,這將是其致命的弱點(diǎn),。 目前,,“月船三號(hào)”經(jīng)過(guò)多次軌道調(diào)整,終于進(jìn)入了月球軌道,,現(xiàn)在軌道高度為25公里x134公里,這比預(yù)計(jì)的30公里還是低了5公里,。不要小看這5公里,這可能是印度航天探月失敗的最大誤差,??墒怯《冗€沒(méi)有意識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性,依舊信心十足地向世界宣布: 8月23日17:45(北京時(shí)間20:15)左右,,“月船3號(hào)”將在月球南極附近的目標(biāo)著陸區(qū)——南緯69.367621度,、東經(jīng)32.348126度(注意這里還是理論著陸點(diǎn),并未按照“月船二號(hào)”拍攝和探測(cè)區(qū)域進(jìn)行修正)附近的4公里x2.4公里的長(zhǎng)方形區(qū)域著陸,。屆時(shí)將會(huì)全球直播,! 印度媒體已經(jīng)宣稱(chēng):即便一切失敗,也可以著陸,。 這句話還就是出自ISRO主席斯里達(dá)拉·索馬納特(S Somnath),,也就是他不承認(rèn)“月球二號(hào)”探測(cè)墜毀時(shí)引擎推力不足或者變推力不平衡造成的,而僅僅說(shuō)是軟件錯(cuò)誤導(dǎo)致的,。 索馬納特在接受記者采訪時(shí)如是說(shuō): “著陸器有足夠的裝備,,可以在8月23日登月,即便所有的傳感器和兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)都無(wú)法正常工作,。如果一切都失敗了,,所有的傳感器都失靈了,什么都不起作用,,著陸器仍然會(huì)著陸,,這就是它的設(shè)計(jì)方式,前提是推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行良好” 這段話,,信息量其實(shí)很大,,一方面很有可能無(wú)論“月船三號(hào)”到底是以什么樣的方式“軟著陸”已經(jīng)不重要了,哪怕是摔上去,,只要宣傳口徑做的好,,也會(huì)把變成“登陸成功”;另一方面,,實(shí)際他是在強(qiáng)調(diào),,月船三號(hào)能否成功取決于推進(jìn)系統(tǒng)。實(shí)際上,,這也是印度航天的難言之隱,。 文中已經(jīng)說(shuō)了,,“月船三號(hào)”減配了一臺(tái)發(fā)著陸器中心位置發(fā)動(dòng)機(jī),只保留了四個(gè)角的四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),,變推力矢量十分有限不說(shuō),,還需要算法對(duì)這四臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行平衡,,稍有不慎就會(huì)造成重心不穩(wěn),,“翻車(chē)”摔下去。 按照原計(jì)劃,,“月船三號(hào)”從30公里處,,開(kāi)始由1.68公里/秒,降低到0,。這個(gè)過(guò)程其實(shí)是一個(gè)階梯降速的過(guò)程,,先由30公里的高度下降到7.4公里,耗時(shí)690秒,,此時(shí)速度仍然為0.358公里/秒,,然后避障傳感器開(kāi)始工作,調(diào)整著陸位置,,直到速度為0,。 可是,現(xiàn)在軌道位置低了5公里,,那么降速就要從25公里高度開(kāi)始,,如果按照原計(jì)劃降速,690秒之后,,高度就只有2.4公里,,在這個(gè)高度上由0.358公里/秒速度降低為0,幾乎是不可能的,。更何況“月球二號(hào)”在月面2.1公里處就出現(xiàn)了信號(hào)丟失的情況,。 這就需要印度航天部門(mén)重新測(cè)算如何在22.6公里下降過(guò)程中實(shí)現(xiàn)降速,還有就是2.4公里范圍內(nèi)降速,。而“月球三號(hào)”的變推力有限,,這就需要其進(jìn)行軌道調(diào)整才有可能實(shí)施登陸,盡管印度航天已經(jīng)預(yù)告了時(shí)間節(jié)點(diǎn),,但是并未說(shuō)明現(xiàn)在軌道低了怎么辦,? 筆者注意到,從113公里x157公里軌道降低到25公里x134 公里的軌道,,“月球三號(hào)”是直接下滑了70公里,,藝高人膽大,但是想要提高軌道現(xiàn)在也很難,。因此筆者認(rèn)為,,“月船三號(hào)”軟著陸的成功的幾率微乎其微,,也請(qǐng)大家談?wù)勛约旱目捶ā?/p> |
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