失败中的成功之处

文/迟惑

印度未来的月球探测计划有没有可能更进一步呢？印度有没有可能在月球探测这个全人类都很关心的重大科学项目上有所贡献呢？笔者对此还是抱着谨慎乐观态度的。

印度完全可以充分发挥运载火箭的能力，研制一种大型的月球轨道器，装上分辨率更高的月面遥感相机，为更精确全月图的绘制提供基础数据，这样在选择着陆地点的时候可以拥有更加精确、更加可靠的依据。月球表面没有大气，轨道器可以在非常低的高度运行，那么在极区寻找水冰，也是可以做到的。而且，“月船2号”的这次任务也不是完全没有可圈可点之处。

首先是GSLV-III运载火箭表现出了稳定的性能。这种火箭虽然技术水平不高，运载比严重不足，但是已经连续成功发射了好几次，相信在今后相当长的一段时间里，它将依然稳坐印度最强大火箭的宝座。

另外一个成绩就是月球轨道捕获，看来印度已经完全掌握了这项技术。可以注意到，在早期美国和苏联实施的月球探测当中，因为技术不成熟而错过月球捕获点的事情并不是没有发生过。

最后一项是“月船2号”的轨道器依然在轨运行。虽然它的主相机分辨率有限，但毕竟还是携带了多台国际合作的科学仪器，能够发挥不可忽视的作用。

▲组合体在轨飞行的外观

▲着陆器外观

▲月船2号轨道器的在轨外观

▲“月船2号”正在进行太阳电池展开试验

▲即将发射的GSLV -III火箭

▲组装完成的“月船2号”和“维克拉姆号”组合体

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月船2号上有哪些科学仪器

地形测绘相机2

这台相机是从“月船1号”的地形测绘相机改进而来，主要任务是在全色频段（(0.5 微米-0.8 微米）测绘月面地形，空间分辨率达到5米，幅宽20公里～100公里。图像将用于月球表面三维地图的绘制。

广域软X射线波谱仪(CLASS)

这台仪器用于测量月球的X射线荧光波谱，检测一些重要元素的存在，包括镁、铝、硅、钙、钛、铁和钠。这些元素在太阳射线激发之下，会发射出具有特定波段的X射线。实际上，这台仪器已经开始了正常的科学探测工作。

一家叫做“气象”的网站在报道“月船2号”科学探测成果的时候，用了“我们看到电子在跳舞”这样的标题。在这篇报道的配图当中，我们确实看到月球表面萦绕着一圈蓝悠悠的电子，据说这幅图像正是用“月船2号”的广域软X射线波谱仪观测到的。

月球每自转一圈，就会有一段时间处在因太阳风作用而形成的地尾当中。这段时间的长短大概是6个地球日。就在刚刚过去的9月，广域软X射线波谱仪探测到了地尾中带电粒子和通量密度。根据印度空间研究组织发布的报告，这些带电粒子大多数是电子。它们的通量密度比地尾之外的电子增大了十倍以上，反映了带电粒子在磁场当中的复杂相互作用。

太阳X射线监视仪（XSM）

这台仪器用来观察太阳及其日冕发射出的X射线，测量这些射线的辐射强度，用来和CLASS观测到的数据形成对照。XSM的具体任务是提供能量范围在1～15 千电子伏特范围内的太阳X射线数据，能实现较高的X射线波谱能量分辨率和高起落测量（每秒都可以对整个频段进行测量），用来作为CLASS的输入条件，供其实施数据分析。

轨道器高分辨率相机（OHRC）

OHRC用于提供“维克拉姆号”着陆地点的高分辨率图像，确保在着陆器分离之前就探测出各种环形山和巨石。这台相机可以从两个不同的角度来拍摄同一个地点，然后生成数字高程图。同样的图像也能用于其他科学目的。它的分辨率可以达到0.32米，单幅图像可以覆盖12公里×3公里的月表。不过因为“维克拉姆号”着陆失败，我们暂时还无从知道OHRC到底有没有完成使命，要等ISRO公布它拍摄的图像之后才能做进一步判断。

红外光谱成像仪（IIRS）

这台仪器有两个主要任务，首先是对月球表面进行全面的矿物学和挥发性物质测绘成像，频率范围设定在0.8微米～5.0微米，分辨率可以达到20纳米。这是月球探测史上的首次。其次是对月球上的水/羟基物质进行探测，中心频率设定在3微米，几何分辨率达到80米，频率分辨率为20纳米。这也是月球探测史上的首次。红外光谱成像仪还打算在256个相邻频段上观测月面所反射的太阳辐射。

双频合成孔径雷达（DFSAR）

这台雷达有L和S两个频段，是在“月船1号”的S频段微型合成孔径雷达基础上改进而来。L频段可以对月面下5米深的位置进行探测，是S频段的两倍。这种雷达采用偏振测定法，可以实现2米～75米的分辨率和9 ～35°的入射角，能够对月面上被地形遮挡的地区进行探测。它的主要科学任务包括以下三类：对极区进行高分辨率测绘、对极区水冰进行定量测量、对月面风化层的厚度和分布进行测量。

大气成分探测器（CHACE 2）

这也是“月船1号”上同类型号的改进型。月球上没有大气层，设置这样的仪器不是画蛇添足吗？实际上，月球表面存在着极其微量的氮气层。CHACE 2采用四极质谱仪，探测范围在1～300原子质量单位（碳12元素原子质量的1/12为一个原子质量单位），分辨率为0.5原子质量单位。可以探测这个氮气层的存在和分布。

双频射线科学仪（DFRS）

用来探测月球电离层的瞬时电子密度。它同步发射X频段（8496兆赫）和S频段（2240兆赫）信号，由美国深空网来接收反射信号。