印度“月船三號”,網上對它的關注度非常高,甚至高過了全球首枚液氧甲烷火箭“朱雀二號”發射成功的消息。
如果成功的話,印度將會成為繼俄羅斯、美國、中國之后,又一個登上月球的國家。
并且,還會成為第一個在月球南極著陸的國家,要知道中美兩國都將未來的登月重點放到月球南極,認為這里有珍貴的水冰資源,可以滿足載人登月的需求。
但是如果失敗呢?
印度空間研究組織主席索馬納坦在接受采訪時,就承認說:
如果月船三號失敗了,印度后續很多航天項目將會推遲甚至取消。如果你繼續失敗,就沒有人給你下一個任務。
被問到為什么不像中國登月一樣預留備份探測器,索馬納坦罕見承認不如中國,表示:
如果再多生產一個,成本就會增加。
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說白了,印度登月項目其實還是受制于“錢”,事實也確實如此。
我們的嫦娥三號也是執行登月計劃,耗資大約10億人民幣,相當于1.4億美元,嫦娥三號已經非常便宜了,遠遠低于美國、俄羅斯和歐空局。沒想到印度花費比我們還便宜,月船三號的總成本才7500萬美元。Billions項目組
是我們技不如人嗎?為什么同樣是執行登月任務,月船三號花費遠遠低于嫦娥三號?
印度登月:7500萬美元探月項目
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事實上,印度月船三號之所以花費那么便宜,是因為它是“丐版”登月。
為啥這樣說呢?
這就要從月船二號開始說起了。
2019年,月船二號發射,首次執行月面軟著陸任務,但是很遺憾,著陸器“維克拉姆”雖然已經成功進入月球軌道,但是在下降的過程中,軟件出現錯誤,在距離月面2.1公里的地方與地球失去聯系。
NASA拍攝到了維克拉姆的殘骸,分析認為維克拉姆號在月面硬著陸,任務失敗,印度將其視為95%成功,認為其余95%的載荷都在軌道器上。
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月船二號的發射成本其實并不低,相當于1.42億美元,和嫦娥三號發射成本差不多,遠遠高于月船三號的7500萬美元的發射成本。
只不過,“月船二號”的失敗,對印度探月項目影響很大,尤其是在成本方面,索馬納坦表示如果成本過高,將不被允許繼續做研究,所以“月船三號”就要精打細算,只花費了7500萬美元,是這么多國家當中最便宜的登月項目。
我并不是說價格越貴,探月效果越好,但是7500萬美元還是太少了,對于探月這么大的項目來說,完全不夠用。
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為了節省資金,月船三號在測試中將模型小型化,也沒有生產太多的備用硬件,更不要說備用飛船了。
要知道,當年我國嫦娥三號發射的時候,就已經準備好了備用星“嫦娥四號”,如果嫦娥三號發射失敗,將由嫦娥四號接替它完成登月任務;嫦娥三號登月成功后,為了不浪費,我們對嫦娥四號技術改造后,讓它執行了月背登陸任務,中國也成了全球唯一一個登陸月背的國家。
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相比于中國的嫦娥三號而言,月船三號其實是一個“丐版”登月方案。
月船三號:丐版登月方案
嫦娥三號是由著陸器、巡視器組成,重達3.78噸,玉兔號月球車質量140千克,以太陽能為能源,配備全景相機、紅外成像光譜儀、測月雷達、粒子激發X射線譜儀等科學探測儀器,原計劃在月表工作3個月,實際工作972天,遠遠超過預期。
仔細一看,好像印度月船三號實力也不弱,重達3,9噸,著陸器Vikram1.75噸,只是月球車Pragyan個頭小了點,只有26公斤,但考慮到印度才花了7500萬美元,似乎還可以接受。
實際上,航天重要的不僅僅是載荷,還要看技術,相比于嫦娥三號來說,印度的月船三號就屬于“丐版”登月了。
首先:火箭,要實現登月,得有一款大推力火箭,我國嫦娥三號使用的火箭是長征三號乙加強型火箭,地月轉移軌道運載能力3.78噸,地球同步轉移軌道5.5噸,而且中國還有推力更大的胖五,以及未來用來登月的長征十號火箭;印度月船三號使用的是GSLV-MK3運載火箭,地球同步轉移軌道運載能力才4噸,執行登月任務非常費勁。
咋辦呢?
印度采取的是探測器圍繞地球多次變軌,月船二號能飛到月球軌道,需要圍繞地球變軌好多次,火箭先將探測器發射到近地點180千米,遠地點4000千米的超同步轉移軌道,然后探測器圍繞著地球飛行,每隔幾天繞到近地點,就點火繼續推自己一把,逐漸提高探測器的遠地點軌道高度。
就這樣經過5-6次,甚至更多的變軌之后,才能把探測器遠地點從4萬千米,提高到38萬千米左右。
好處就是推力小的火箭也能發射登月器,但缺點也很明顯,會消耗大量探測器的燃料,印度登月方案要攜帶大量的燃料,留給科學儀器的載荷就沒多少了,而且這種登月方案還會影響月球著陸器和月球車工作壽命,早就被航天大國淘汰了。
印度省錢可以,但是有些錢該花還得花,印度就是錢沒省對地方,最終的收獲也是意義為主,但是科學價值有限。
月船三號著陸器攜帶的科學儀器包括:
錢德拉表面熱物理實驗:
月震活動儀器:
朗繆爾探測器:
激光反射器陣列:
蘭姆電探針
激光多普勒測速儀
月球車搭載的科學儀器是:
阿爾法粒子X射線光譜儀
激光誘導擊穿光譜儀
印度攜帶的科學儀器,有些已經被中美俄探測過了,也就是說這次探測有很多重復前人的地方,科學價值比較有限。而且印度的月球車設計壽命只有14天,再考慮到月球車跑不快,在月球上探測的距離也有限。再加上26公斤重的月球車攜帶的設備有限,這次印度的探月雖然也有工程意義,但是科學價值還是偏低。
不過,說印度探月的科學價值偏低,這是因為拿印度和中國航天對比,因為中國航天太厲害了,顯得印度不夠看,但要是放眼全世界,就會發現印度實力其實并不弱,月船一號成功,月船二號就差臨門一腳,月船三號如果解決了問題,任務成功率還是非常高的,而放眼全世界,能在月面上進行軟著陸的國家也沒幾個,印度如果成功了,將會成為全球第四個實現月面軟著陸的國家。
不管怎樣,祝印度好運吧!
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