探索月球南极,印度弯道超车

2023-09-30 22:33欣宇
看世界 2023年18期
关键词:着陆器南极火星

欣宇

2023年7月14日,印度“月船三号”发射升空

据《纽约时报》报道,当地时间8月23日下午6点刚过,印度空间研究组织负责人索马纳特说道:“我们已经实现了月球软着陆。”“印度在月球上。”

于是,印度成为世界第四个登陆月球的国家,它也是第一个到达月球南极表面的“抢滩者”。而几天前,另一个在航空航天领域活跃的国家俄罗斯的登月任务刚刚失败。

太空投资原本捉襟见肘的印度,这次何以弯道超车?

探寻“藏起来”的水冰

当地时间8月23日,“月船三号”探测器成功着陆月球南极表面,并带着两位来自地球的“访客”—名为“维克拉姆”(Vikram)的着陆器,和名为“普拉吉安”(Pragyan)的漫游车。

2023年8月23日,“月船三号”准备着陆时拍摄的月球表面

这不仅是印度成为世界“第四”登月国家的历史时刻,在月球南极这一还未被探索的區域,印度喝上了“头啖汤”。

月球南极着陆点位于南纬约70度,距南极约370英里。如果将这一位置换算在地球上,则是大约在南极洲边缘以南。再将着陆点更精准化,其位于曼齐努斯陨石坑以南、博古斯拉夫斯基陨石坑以西的高原上。

值得注意的是,2019年升空的印度“月船二号”探测器,以及不久前坠毁的俄罗斯“月球-25”探测器,它们的降落点大致位于同一地区。

为何选在这里登陆?要知道,月球南极大部分区域仍未被探索—在那里处于阴影中的表面积,比月球北极大得多。令科学家们兴奋的是,永久阴影区域可能存在水冰,如果可以提取到足量的水,那么在未来行星探索中,这将发挥重要作用;此外,这一区域甚至可能存在甲烷和氨等挥发物。

“月船三号”站在“前人肩膀上”

可以说,“月船三号”的成功着陆,是站在“前人的肩膀上”。4年前,“月船二号”的坠毁有些出人意料—在距离月球表面2.1公里之前,它的运作一切如常,而在即将着陆之际,着陆器失去与地面控制中心的联系。

印度空间研究组织负责人索马纳特总结这次失败的原因时表示,是“月船二号”着陆器的其中一个发动机的推力略高,导致着陆器在减速时比预期要慢,于是它偏离了预定轨迹,在达不到既定着陆方式和着陆地点的情况下坠毁。

“月船三号”与“月船二号”的着陆器和漫游车设计基本相同,连名字都一样。但基于坠毁的“前车之鉴”,工程师对“月船三号”的着陆器进行了一些改进和提升:更强的着陆腿,更多的推进剂,额外的太阳能电池,改进的传感器;同时,软件也进行了修复,航天器可以实现更快的转向。而在保障可以顺利着陆的外部条件方面,“月船三号”的着陆区域面积得到进一步扩大。

“月船二号”着陆器虽然坠毁,却不意味着完全的失败。其轨道飞行器继续绕月飞行,仪器套件一直进行着科学观测,并发现月球上有水的迹象。这些发现可能有助于人们深入了解月球的地质、化学成分,以及与太阳风的相互作用。

在“月船三号”成功着陆后,“月船二号”将被赋予新的使命—旧的轨道飞行器将为新着陆器与地面控制中心提供通信链接。

俄罗斯首发“抢滩”失败

成功不是必然的。有人将成功的过程比喻成渡河,在经历一次次失败后,仍坚定前行,直到达到目标中的彼岸。俄罗斯于近日发射的“月球-25”探测器,便刚刚经历了失败,这是近半个世纪以来其发射的首个探测器,却没有如预想中成功渡河。

如果可以提取到足量的水,那么在未来行星探索中,这将发挥重要作用。

印度新德里,学生们在天文馆观看“月船三号”成功着陆时欢呼雀跃

当地时间8月11日,“月球-25”发射升空,仅仅5天,便进入月球轨道;而已于7月14日“出发”的“月船三号”,在8月5日才进入月球轨道。不出意外的话,“月球-25”会“抢滩”登陆月球。

然而,“意外”却悄然而至。在进入月球轨道的3天后,也就是8月19日,“月球-25”失联。8月21日,俄罗斯国家航天集团总裁尤里·鲍里索夫确认“月球-25”已坠毁,并表示其坠毁原因是发动机没有按时关闭,比预计多工作了约40秒。

相比之下,“月船三号”的成功,令印度人为之振奋。索马纳特表示,即使在技术进步的当下,登月之旅是艰难的,对于任何国家都很难实现月球软着陆。

公私整合走出新路

1959年,苏联“月球2号”是第一个到达月球表面的航天器,而1966年的“月球9号”则首次实现在月球上软着陆。继承苏联航天技术的俄罗斯,在俄乌冲突、西方制裁局势下,这个大国仍克服技术、资金等困难,想在太空竞赛中一展技术与雄心。

然而半个世纪后的今天,印度却弯道“超车”,这其中很大一部分原因,是其在经历半个世纪的国家垄断后,向私人投资者开放太空项目,并寻求外国投资加入,以求在未来十年,将其在全球发射市场的份额增加五倍。太空产业的公私整合,也为印度开辟了一条低成本的发展新路。

印度此次发射的“月船三号”不仅顺利着陆,“物美”的同时还兼顾“价廉”。索马纳特在接受记者关于项目成本问题的采访时,没有直接予以回应,他称不会透露这个秘密,不希望其他人变得如此划算。

“划算”这个词,却透露了其将成本很好地控制在一定范围内。此前有媒体报道,“月船二号”的成本为4600万美元,有人推测“月传三号”的成本应该也与之相近。

但据CNBC报道,2020年时,印度空间研究组织估计,“月船三号”任务将花费约7500万美元;在发射推迟后,成本可能有所增加。但这也仅相当于美国宇航局近年来在开发的成本最低的月球着陆器—从年度预算来看,相较于美国254亿美元的资金,印度的16亿美元显得捉襟见肘。

印度在航空领域的“加速跑”,离不开其与美俄的亲密合作。也有學者表示,印度经济高效的太空探索方法,使其成为许多国家选择的近地轨道通信卫星发射国。

2022年10月23日,印度空间组织表示,将英国一网公司的36颗卫星送入预定轨道,这也是其自主研发的新型大推力重型运载火箭首次承担商业发射任务。而早在8年前,印度空间研究组织下属的安得利公司,已帮助谷歌旗下的卫星公司发射了9颗微型卫星。

索马纳特自豪地表示,印度仅用了两次任务,就实现了在月球软着陆的目标,他们的目标不仅在月球,还在火星,将来更有可能去往金星或其他星球。

太空产业的公私整合,也为印度开辟了一条低成本的发展新路。

“月船三号”着陆的直播画面

“曼加里安”号模拟图

印度未来几年的航空航天发展蓝图也就此展开。印度将提供着陆器,与日本进行联合探月,日方则提供运载火箭和月球车。

印度还在紧锣密鼓地筹备用自己的宇航器,将本国的宇航员送入太空,但这一计划的时间表还没有正式公布—稍微近一点的计划就在下个月,印度将发射太阳神L1(AdityaL1)探测器,去研究太阳活动及其对天气的影响。

在探索火星领域,印度也是走在前列。2014年,“曼加里安”号(Mangalyaan)火星探测器进入火星轨道,并一直在轨运行8年,直到去年才与地面失联。这也使得印度成为唯一一个首探火星即获成功,以及亚洲首个部署火星探测器的国家。

与月船探测器相同,“曼加里安”号的成本也相对低廉,其探测火星任务的预算约为7000多万美元,而 《碟中谍7》 的电影预算却已超过3亿美元。如今,印度的探测火星计划将继续提上日程,目前处于早期阶段。

责任编辑吴阳煜 wyy@nfcmag.com

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