“在這勇敢的時(shí)刻，我們將會(huì )再次勇敢。”這是印度總理莫迪在“月船 2 號”著(zhù)陸器失聯(lián)后對參與任務(wù)科學(xué)家說(shuō)的一句話(huà)。

　　對于印度航天來(lái)說(shuō)，9 月 7 日是一個(gè)高興不起來(lái)的日子。當地時(shí)間 7 日凌晨2:15(北京時(shí)間 7 日凌晨4:45)左右，印度空間研究組織(IRSO)宣布，印度“月船 2 號”著(zhù)陸器在距離月球表面 2.1 公里的時(shí)候失去了信號。這意味著(zhù)印度歷史上首次月球軟著(zhù)陸任務(wù)以失敗告終。

　　當月球軟著(zhù)陸任務(wù)失敗后，網(wǎng)絡(luò )上的言論有鼓勵、有惋惜，也有揶揄和諷刺。那么，如何盡量客觀(guān)看待印度此次“月船2”號月球探測任務(wù)，筆者談?wù)勛约旱挠^(guān)點(diǎn)，拋磚引玉。

“月船 2 號”上的“維克拉姆”著(zhù)陸器

　　大火箭進(jìn)步顯著(zhù)

　　“月船 2 號”探測器重達 3.85 噸，是印度自行發(fā)射的重量最大的航天器，它使用印度自行研制的 GSLV-MK3 火箭發(fā)射，這是 GSLV-MK3 大火箭的第三次發(fā)射和首次實(shí)用業(yè)務(wù)發(fā)射。無(wú)論“月船 2 號”探測器成就如何，僅僅把它成功送上太空，就已經(jīng)表明印度航天發(fā)展前進(jìn)了一大步。

GSLV-MK3 火箭是印度目前運載能力最大的火箭

　　印度原有的 GSLV-MK2 火箭同步轉移軌道運力僅有 2 噸多，導致印度不少大型衛星要用外國火箭發(fā)射，而月球探測作為提振民心士氣、彰顯國家榮譽(yù)的工程，使用外國火箭發(fā)射顯然不太合適，好在 GSLV-MK3 火箭及時(shí)完成研制試驗，趕上了“月船 2 號”探測器的發(fā)射。

　　GSLV-MK3 火箭由兩個(gè)S-200 大型固體助推器，外加 L110 芯一級和 L25 芯二級三部分組成，S-200 表示固體助推器裝藥量約 200 噸，L110 表示裝有約 110 噸液體推進(jìn)劑，L25 則是裝有約 25 噸液體推進(jìn)劑，不過(guò)芯級的推進(jìn)劑并不相同：芯一級 L110 是偏二甲肼和四氧化二氮的常溫推進(jìn)劑，而芯二級 L25 是液氧液氫推進(jìn)劑。GSLV-MK3 火箭起飛重量 640 噸，具有將 8 噸載荷送入 600 公里高度近地軌道，或是 4 噸級的同步轉移軌道運力，它的出現讓印度火箭的運載能力幾乎翻番，L110 芯一級還在印度火箭中首次使用液體發(fā)動(dòng)機并聯(lián)設計，L25 芯二級使用印度自行研制的 20 噸級 CE-20 液氧液氫發(fā)動(dòng)機，這都是印度在航天技術(shù)的重大進(jìn)步。

　　GSLV-MK3 火箭無(wú)論是 2014 年底的半箭試飛，還是 2017 年和 2018 年的兩次試驗性發(fā)射都獲得成功。“月船 2 號”探測器原定 7 月 15 日發(fā)射，但起飛前火箭 L25 低溫氫氧級出現氦增壓系統泄漏的故障，印度航天人一周內就解決完畢并在 22 日發(fā)射成功，從此看出，印度航天在火箭綜合水平上的進(jìn)步還是十分明顯的。

火箭整流罩里面的“月船 2 號”

　　探測器物美價(jià)廉

　　“月船 2 號”探測器也有自己的過(guò)人之處，印度空間研究組織(ISRO)表示，“月船 2 號”任務(wù)耗資僅為 97.8 億盧比(約合 1.42 億美元)，更令人震驚的是“月船 2 號”探測器本身只花了 8700 萬(wàn)美元。要知道“月船 2 號”探測器可是非常復雜的，包括一個(gè) 2379 千克的軌道器，一個(gè) 1471 千克被命名為“維克拉姆”(Vikram)的著(zhù)陸器和一個(gè) 27 千克名叫“智慧”(Pragyan)的月球車(chē)，三個(gè)部分各自帶了不同的探測載荷，著(zhù)陸器上還有大量的傳感器用于月球軟著(zhù)陸，這再次體現了印度航天花小錢(qián)辦大事的風(fēng)格。

“月船 2 號”探測器包括軌道器、“維克拉姆”著(zhù)陸器和“智慧”號月球車(chē)

　　我們先看“月船 2 號”的軌道器，它負責從地球軌道到月球軌道的變軌，從重量上說(shuō)是探測器的大頭。“月船 2 號”是一次軟著(zhù)陸任務(wù)，最受關(guān)注的是“維克拉姆”著(zhù)陸器和“智慧”月球車(chē)，其軌道器的設計也是可圈可點(diǎn)：它設計壽命一年，將使用地形測繪相機(TMC-2)再一次生成月球的三維影像;它還帶了 SAR 雷達，上次“月船 1 號”帶了美國的 SAR 雷達，發(fā)現月球極區有水，現在“月船 2 號”軌道器裝上國產(chǎn)貨，也要看個(gè)究竟;它還帶了紅外成像光譜儀以及軟X射線(xiàn)光譜儀，用于探測月球表面的物質(zhì)成分和分布;最讓人期待的，是軌道器帶了一部高分辨率相機，號稱(chēng)能達到 0.32 米分辨率，要知道美國的 LRO 探測器也只有 0.5 米分辨率呢，印度人探月相機做出一個(gè)世界第一，若以后對美國“阿波羅”登月艙或是中國“嫦娥三號/四號”進(jìn)行拍照，這些探測器可能就有不少新照片。

　　“維克拉姆”著(zhù)陸器的科學(xué)探測儀器沒(méi)什么亮點(diǎn)，但保障軟著(zhù)陸的傳感器還是有一些亮點(diǎn)。為了保障這次軟著(zhù)陸，其配備了：位置探測相機、水平速度相機、Ka 波段雷達高度計、激光高度計和避障相機，可以說(shuō)是落月技術(shù)的“十八般武器”樣樣具備。從蘇聯(lián)的“月球”系列到美國“阿波羅”再到中國的“嫦娥”系列著(zhù)陸器，也沒(méi)有像印度安裝了如此多的降落傳感器。軌道器帶了阿爾法粒子X(jué)-射線(xiàn)分光儀(APXS)和激光誘導擊穿光譜儀(LIBS)，專(zhuān)門(mén)用于分析月球表面的物質(zhì)成分和豐度。印度“月船 2 號”探測器花這么點(diǎn)錢(qián)，卻能用上這么多新設備，也算是印度航天后發(fā)優(yōu)勢的一個(gè)體現。

　　月球軟著(zhù)陸并不容易

　　9 月 7 日凌晨“維克拉姆”著(zhù)陸器進(jìn)行動(dòng)力下降和月球軟著(zhù)陸，它裝有 5 臺 800 牛主發(fā)動(dòng)機和 8 臺 50 牛姿控發(fā)動(dòng)機，開(kāi)始下降時(shí)外側的四臺 800 牛發(fā)動(dòng)機推力全開(kāi)，懸停階段開(kāi)兩臺 800 牛發(fā)動(dòng)機，最后落月只開(kāi)中央的一臺 800 牛發(fā)動(dòng)機，這是印度變推力發(fā)動(dòng)機不給力的無(wú)奈之舉，可能也是印度著(zhù)陸器落月失敗的禍根。

　　印度空間研究組織(ISRO)對“維克拉姆”著(zhù)陸器的落月挑戰進(jìn)行了直播，著(zhù)陸器帶著(zhù)那么多傳感器，下降過(guò)程前期相當順利，但 2.1 公里高度卻突然失去聯(lián)系，根據印度直播視頻上顯示的飛行軌跡，著(zhù)陸器隨后偏離預定設計加速下降，這顯然是極不正常的。

　　綜合各方信息，很可能是著(zhù)陸下降過(guò)程中姿態(tài)出現問(wèn)題，本該發(fā)動(dòng)機斜向下工作但姿態(tài)失穩變成發(fā)動(dòng)機斜向上，于是失去信號的同時(shí)控制程序緊急關(guān)機，防止著(zhù)陸器繼續加速下降。雖然著(zhù)陸器隨后自動(dòng)會(huì )進(jìn)行調整，但高度不高也來(lái)不及完成正常落月，最終摔在月球表面。

　　具體來(lái)說(shuō)，導致著(zhù)陸器軟著(zhù)陸失敗的原因可能有兩個(gè)：一是慣導硬件出問(wèn)題，輸出了錯誤的姿態(tài)信息;或者軟著(zhù)陸控制算法出了問(wèn)題，導致姿態(tài)異常和落月失敗。今年以色列“創(chuàng )世紀”號由于慣導硬件問(wèn)題導致登月失敗。印度和以色列登月失敗表明月面軟著(zhù)陸技術(shù)難度還是非常高的，側面也反映中國“嫦娥三號/四號”成功登月非常難得。

　　結語(yǔ)

　　航天是高風(fēng)險事業(yè)，失敗在所難免。失敗后找出原因并加以克服，這也是人類(lèi)在茫茫宇宙中上下求索不斷取得成功的墊腳石。

　　雖然印度“月船 2 號”的登陸器軟著(zhù)陸失敗，但它的軌道器仍然會(huì )在軌道上完成不少探測任務(wù)，還是能夠提高印度對月球的認識。正式啟動(dòng)載人航天計劃、向火星發(fā)射探測器、探測月球……不得不承認當今的印度航天早已不是昔日的“吳下阿蒙”。
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