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蓋棺定論!印度登月飛船搶救14天白費力氣,美國衛星過頂沒發現

寄託印度航天強國夢想的月船-2號飛船自本月7日實施登月任務以來就一直備受世界矚目,矚目原因不是偉大的成功,而是尷尬的失敗。

該飛船從28公里近月點開始落月操作,整個下降過程看起來頗為順利,但卻在距離月面僅2.1公里時突然中斷了與地球的信號傳輸。班加羅爾航天中心指揮大廳的軌跡圖最終定格在了335米高度,此時速度是59米/秒,相當於212公里時速,比我國200公里時速動車組列車運營時速略高一點

高速運動撞擊與月球重力是沒有關係的,硬著陸結局顯然已是板上釘釘,但印度航天認為他們還能搶救一下。負責人西萬隨後表示將盡全力與著陸器取得聯繫,美國NASA也調用多部深空測控天線加入到救援大軍中,並動用LRO月球軌道探測器對月船-2號著陸點進行高精度成像探測。

然而最終的事實告訴我們這些都是徒勞的,月船-2號軌道器雖然宣稱獲取了著陸器熱成像圖,但NASA表示LRO在隨後的高精度成像探測任務中並沒有發現著陸器,原因可能是著陸區即將進入月夜,著陸點存在大面積陰影區。

隨著著陸區徹底進入月夜月船-2號登月任務也就可以蓋棺定論,那就是毫無懸念的失敗。因為維克拉姆號著陸器並沒有配置核熱源,設計壽命也只有14天一個月晝期,最低溫可達零下190度的月夜溫度足以讓月船-2號著陸器與月球車成為一堆供後人考古的遺迹。

印度航天負責人西萬今年年初表示,雖然中國2003年發射了載人飛船,但印度一旦在2022年實施首次載人航天飛行,就能和中國平起平坐。可以說在航天領域追趕中國一直就是他們的源動力,有一顆渴望強大的心並沒有錯,錯的是沒有科學合理的發展路線,以及急功近利的心態,歸納起來月船-2號總共有三大教訓值得總結:

第一,沒有著眼長遠打造獨立的深空測控系統;

月船2號是印度首次月面軟著陸任務,此前在美國深空測控網支持下月船1號實現了繞月探測,但時隔十一年之後月船-2號仍然深度依賴美國深空測控網。比如,著陸器最後下降階段數據傳輸任務就是由NASA部署在西班牙的深空測控天線負責,連38萬公里的月球都無法獨立到達,更別說6年前完全由NASA負責測控的那顆距離火星7.6萬公里的繞火衛星。

有人說人家跟美國關係好,有國際資源能用何樂而不為?論關係歐空局跟NASA不知道要好到哪裡去,但即便如此歐空局還是打造了一套獨立自主的深空測控系統,對於想成為有聲有色世界大國的印度,NASA又能有多上心?

與之對比,我們更懂「靠人人跑,靠山山倒」的道理,以嫦娥探月工程為契機分階段打造了完全獨立自主的深空測控網。通過嫦娥一號、二號任務的實施建設了覆蓋38萬公里的測控網,並在嫦娥三號、四號任務中布局全球建成最遠可觸達太陽系邊緣的深空測控網,目前全球僅有三個玩家能做到這一點。

第二,沒有集中力量打殲滅戰,航天資源過於分散;

月船-2號一直有成本最低的噱頭,全部費用加在一起只有1.41億美元,其中還包括5000萬美元的火箭成本。一分價錢一分貨,錢少辦的事就少。比如,著陸器巡視器即便一切順利也只有14天壽命,對比嫦娥四號以年為單位計算的實際壽命相差著N個數量級,所以成本低不是優勢而是十足的劣勢。

導致月船2號任務預算捉襟見肘的原因是什麼?有人說人家人力成本低造價也就低,這就大錯特錯了,因為月船2號超過一半的載荷全部靠外購,包括高端航天電子元件也全部外購。

真正原因是印度沒有將有限資源集中統籌使用,該國最新年度航天預算已經接近20億美元,按說並不算少。此前在月船-2號尚未登月背景下,他們在2013年發射了火星探測器,如今在月船-2號失敗的背景下他們還在推動金星探測項目,樣樣都想干,可又樣樣不精通,長此以往怎麼得了?

第三,基礎不牢,地動山搖。

月船-2號登陸點在月球正面南極圈附近,與嫦娥四號登陸月球背面一樣都面臨著數據傳輸難題。我們的辦法是發射鵲橋數據中繼衛星將其部署在地月拉格朗日L2點使命軌道,中繼星天線可同時指向月球背面與地球,所以即便是月球背面我們仍然能夠實現全天時無間斷數據傳輸。

月船-2號則是將軌道器作為中繼星進行數據傳輸,但中繼星軌道是月球極軌軌道,無法實現全天時不間斷數據傳輸,只有在軌道器過頂期間有短暫的信號傳輸窗口,這就進一步提升了任務控制難度。

好在月船-2號著陸點是月球正面區域,所以著陸器在特定時段可以直接與地球通信,但如果極區著陸點有高山遮擋,後果也不堪設想,而最終官方給出的失敗原因就是通信失聯

反推動力系統由5台800N發動機組成(嫦娥3/4號使用的是7500N變推力發動機),月船-2號雖然具備變推力條件,但還是要通過逐步關閉發動機以實現推力由大到小的流量調節。可靠性很低,只要一台發動機失常就會導致整船傾覆,事實也的確如此。

在落月最後環節月船-2號著陸器反推動力異常,整體翻出了一個360度太空翻,此時距離月面也就剩最後2900多米,太空翻過程中有一瞬間飛船是頭朝下姿態,此時飛船非但沒有減速反而是加速撞月,所以即便飛船恢復姿態也為時已晚。

還有就是軌道控制水平低,月船-2號是從28公里近月軌道點開始實施月面軟著陸任務,與之對比嫦娥3號、4號都是從更低的15公里高度開始落月。軌道高度越高,飛船落月速度也就越大,對飛船反推動力系統的要求也就更高。

嫦娥3/4號在距離月面100米時速度已經降為零,開始懸停避障,而月船2號是一路減速沒有任何剎車操作,成敗與否就是一鎚子買賣。

從飛船數據傳輸到落月軌道設計,再到反推動力系統,每一項技術都是深空探測基本功,基礎如此不牢,又怎麼敢奢望成功?三大教訓環環相扣,你中有我我中有你。所以說月船-2號的失敗不是偶然事件,而是必然,沒有制定科學的發展路線是其最大命門。

反觀我國不論是載人航天,亦或者嫦娥探月都有目標清晰的三步走戰略,而且為了確保萬無一失還在階段任務實施前安排了過渡任務,比如嫦娥二號就是嫦娥三號落月任務的先導衛星,它不僅為落月任務提供了更高解析度的落月區照片,還多次實施軌道機動下降至距離月面僅15公里的落月任務軌道。

除此之外我們還發射了嫦娥五號T1試驗器,它也是嫦娥五號採樣返回任務的先導星,成功驗證了月地轉移返回軌道,以及返回艙第二宇宙速度再入大氣層技術,為嫦娥五號任務的最終順利實施奠定了基礎。

嚴肅認真、周到細緻、穩妥可靠、萬無一失」是兩彈一星工程與中國航天事業成功的秘訣,如今我們將這16字方針送給印度同行,但他們能不能讀懂其中奧秘就不得而知了。

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