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反轉!印度月船3号真飛向月球:5天後抵達,途中面臨2個殘酷挑戰

作者:洋芋聊科學

終于有結果了!8月1日印度空間研究組織(ISRO)在社交媒體上撰文稱,寄予厚望的月船3号成功結束繞地旋轉、進入地月轉移軌道,現在正開足馬力奔向月球。要知道7月中旬月船3号搭乘LVM3-M4火箭進入太空後軌道發生嚴重偏差,近地點比預定軌道低32公裡,遠地點低194公裡。

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外國媒體紛紛以此事挖苦印度,稱印度為争搶第五個探測器在月球着陸國家的頭銜竟敢铤而走險,是以在印度看來這次成功“跨月注入”是對他們上述言論的強力反擊!

有意思的是,印度ISRO突然改變了月船3号着陸時間。月船3号飛行5天後于8月5日前抵達環月軌道,并于8月5日啟動液體發動機将其送入環月軌道,再經曆4次變軌後進入最終軌道,該軌道距離月表約100公裡!

印度月船3号由三部分組成,分别是月球車、推進艙和着陸器。8月17日着陸器與推進器分離,大約在8月23日17時在月球表面着陸。

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問題是此前印度ISRO一直對宣稱傳月船3号于8月25日或26日在月表着陸。洋芋懷疑是印度的“玻璃心”在作祟,因為就在月船3号發射不久,俄羅斯航天專家就跳出來吐槽它,稱月船3号雖然提前發射,但俄羅斯月球-25号比它提前登月!據了解俄羅斯月球-25号于8月11日發射,計劃8月24日前降落月表。這種情況下,為趕在俄羅斯之前着陸印度很有可能調整着陸時間!

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為何俄羅斯這麼快抵達月球呢?原來俄羅斯月球-25與大陸嫦娥2号、嫦娥3号、嫦娥4号、嫦娥5号一樣,火箭直接将月球探測器送入地月轉移軌道,免去繞地旋轉這一環節。當然,本質是因為印度LVM3-M4火箭動力不足所緻,地月轉移軌道運力不足2噸,無法拖動重達3.9噸的月船3号!

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印度月船3号有兩個重要挑戰,稍有不慎就可能登月失敗!

月船進入地月轉移軌道後雖然飛向月球,但受地球引力、月球公轉等因素影響,月船3号需進行多次軌道修正,比如咱們的嫦娥1号在奔月軌道上至少進行了3次軌道調整,嫦娥5号奔月途中則進行了2次軌道調整!

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對于航天器來說軌道調整也是很危險的,若用力過猛則可能一頭沖向遠方,若用力不足則還需調整,又增加了一次不确定性!而且還有其他變數,比如馬斯克發射的“天鵝座”NG-17貨運飛船嘗試着拖動國際空間站變軌,發送機原本工作5分鐘,不料剛剛點火5秒鐘就罷工了,導緻任務失敗。印度月船3号配備的一台推力為440N的liquid engine主推發動機也有可能發生類似情況。

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月船2号探測器最大的挑戰在着陸。印度航天專家吸取了月船2号動力不足而墜毀的教訓,經精密計算後将原來的5台800N發動機改成了4台,取消了負責吹動月塵的發動機,該發動機位于着陸器底闆中心,印度專家認為安全着陸權重系數遠遠大于清理月塵,省出的空間全部裝了燃料!

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不過,4台反推發動機性能生并沒有突破,推力調整下限僅到80%,意味着印度航天專家需要精确控制推力,不然真有可能用力過猛!反觀大陸的嫦娥探測器,嫦娥3号、嫦娥4号、嫦娥五号均配備一條7500N的推力可變反推發動機,而且不需要額外配發動機吹動月壤,就能把着陸點打掃得幹幹淨淨。更重要的是,它的推力從1500N至7500N都可調節,調節範圍遠遠大于月船3号!

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是以說月船3号在月表着陸時仍充滿了不确定性。另外,月船3号還面臨着信号缺失、導航偏離的風險,美國NASA和歐空局為此次月船3号提供軌道資訊指引,入軌偏離後印度航天專家一度想甩鍋給他們,不過他們兩個也不是吃素的,愣是不接!

而信号中斷在探月史上已經發生過一次。2019年以色列“創世紀”号探月飛船發射升空,在距離月表149米時突然失去聯系。調查結果顯示“創世紀”因為軟體錯亂中斷了信号,造成發動機突然熄火,摔到月球表面砸出了一個坑。當然, 也有可能像日本探測器那樣發動機突然關停。

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印度航天究竟怎麼了?

在航天領域印度一直有個執念,貪多貪大!以發射衛星為例,2017年印度使用“PSLV-C37”火箭一次将104顆衛星送上太空,印度媒體對這一“壯舉” 一度大吹特吹。印度不願提及的是,這些衛星中大部分都是微型衛星,重量不過幾公斤!

在月船3号發射上印度同樣如此,月船3号總投資才7500萬美元,連月船2号都趕不上,不過為了拿下第五個在月球着陸的榮譽,硬是匆匆發射。現在印度又搭上了美國,與其簽訂了“阿爾忒彌斯”載人登月合作協定,顯然印度想在航天領域找個靠山。

#所見所得,都很科學#

原創:洋芋

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