北京時(shí)間 9 月 7 日凌晨 4 點(diǎn) 20 分左右，印度“月船二號(hào)”的月球著陸器嘗試在月球南極區(qū)域著陸(南緯 70.9 度，東經(jīng) 22.8 度)，但遺憾的是，著陸器在距離月球表面 2.1 公里的時(shí)候與地面失去聯(lián)系。

　　后續(xù)的分析表明，著陸器失聯(lián)時(shí)，對(duì)地的垂直速度為 59.8 公里每小時(shí)，這種速度墜毀無(wú)疑。

　　如果成功，印度就成為軟著陸月球的第四個(gè)國(guó)家，前三個(gè)國(guó)家分別為前蘇聯(lián)、美國(guó)和中國(guó)。但目前看，非常遺憾了。

　　在這里，不得不提一句，2019 年 4 月 12 日，以色列的“創(chuàng)世紀(jì)”號(hào)月球著陸器在最后降落階段墜毀。

　　早在 2008 年，印度曾經(jīng)向月球發(fā)射過“月船一號(hào)”探測(cè)器，那是一枚月球軌道器，就是圍繞月球飛行的衛(wèi)星。

　　本次“月船二號(hào)”探測(cè)器是“月船一號(hào)”的繼任者，功能上比“月船一號(hào)”復(fù)雜得多，包括軌道器、著陸器和月球車三部分，能夠一次性部署對(duì)月球繞、落、巡的探測(cè)，主要對(duì)月球南極的地質(zhì)、 地貌、礦物和水進(jìn)行科學(xué)研究。目前，軌道飛行器正常，設(shè)計(jì)壽命為期一年。

著陸器在月球的預(yù)定著陸區(qū)域

　　為什么這次印度選擇月球南極著陸區(qū)域?這是因?yàn)?，此?ldquo;月船一號(hào)”探測(cè)器在月球南極附近環(huán)形山永久陰影中發(fā)現(xiàn)有冰存在的跡象。

著陸器動(dòng)力下降(示意圖)

　　著陸器還攜帶了一個(gè)小小的月球車，這輛月球車依靠太陽(yáng)能動(dòng)力在月球行走，對(duì)月球進(jìn)行科學(xué)勘探，這與咱們的“玉兔號(hào)”和“玉兔二號(hào)”月球車類似。

　　月船二號(hào)重要節(jié)點(diǎn)回顧

　　7 月 22 日，發(fā)射升空，執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的是印度目前最強(qiáng)的運(yùn)載火箭 GSLV MarkIII。

　　8 月 22 日，“月船二號(hào)”進(jìn)入繞月球 100 公里高的軌道，隨后軌道器和著陸器進(jìn)行了分離。

這是此前“月船二號(hào)”的軌道飛行器拍攝的月球照片

　　8 月 23 日，“月船二號(hào)”的軌道器傳回了在月球上空拍攝的照片。

　　月船二號(hào)的結(jié)構(gòu)

　　“月船二號(hào)”由三部分組成：月球軌道器、月球著陸器和月球車。也就是說，印度希望通過這一次發(fā)射，完成繞、落和巡三個(gè)過程，理念是非常先進(jìn)的。“月船二號(hào)”僅耗資 1.36 億美元，性價(jià)比還是非常高的。

　　軌道器(Orbiter)

地面上的月球軌道飛行器

　　軌道器其實(shí)就是一顆月球衛(wèi)星。印度這枚軌道器重 2379 公斤，其中燃料重 1697 公斤，因此，凈重 682 公斤。軌道器最終運(yùn)行在距離月球表面 100 公里的圓軌道上，攜帶有五件科學(xué)儀器，將對(duì)月球表面進(jìn)行高分辨率觀測(cè)，為著陸器選擇合適的降落地點(diǎn)。

　　著陸器(Lander)

著陸器與月球車(頂上的小車)

　　著陸器就是降落月球表面，而無(wú)法自由移動(dòng)的探測(cè)器。我們熟悉的“嫦娥三號(hào)”和“嫦娥四號(hào)”就是這類。

　　印度這枚著陸器重 1471 公斤，凈重 626 公斤。

　　首先，著陸器和軌道器一起進(jìn)入軌道，然后二者分離，著陸器點(diǎn)燃反推火箭，把軌道高度調(diào)整為遠(yuǎn)月點(diǎn) 100 公里，近月點(diǎn) 30 公里的橢圓軌道上。在該軌道上停泊一段時(shí)間，再經(jīng)過對(duì)所有儀器進(jìn)行檢查后，將嘗試著陸。

　　月球車(Rover)

6 輪太陽(yáng)能月球車(月球車)

　　月球車就是能夠在月球表面自由行走的探測(cè)器，通俗說就是輛月球車。印度的這輛月球車非常小，重量只有 27 公斤，有 6 個(gè)輪子，以 1 厘米每秒的速度緩慢行駛。太陽(yáng)能板能夠提供 50 瓦的電功率。

　　“月船二號(hào)”是如何飛往月球?

　　探測(cè)器采用何種方式抵達(dá)月球，很大程度上取決于火箭。承擔(dān)本次發(fā)射任務(wù)的是 GSLV MarkIII 火箭，這種火箭是為發(fā)射地球同步衛(wèi)星設(shè)計(jì)的，擅長(zhǎng)把載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道，而沒有能力把載荷直接送入直飛月球的軌道。

由于火箭不是太給力，月船二號(hào)繞地球一圈圈飛行，靠自身的動(dòng)力慢慢“甩”向月球。

　　在這種情況下，就要采用類似“蕩秋千”的軌道設(shè)計(jì)方案了。首先，火箭把探測(cè)器送到近地點(diǎn) 170 公里，遠(yuǎn)地點(diǎn) 4 萬(wàn)公里的長(zhǎng)橢圓軌道上，后續(xù)的軌道爬升就要靠探測(cè)器本身了。

　　每當(dāng)探測(cè)器到達(dá)近地點(diǎn)時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)自身攜帶的發(fā)動(dòng)機(jī)，抬高一次遠(yuǎn)地點(diǎn)的高度，經(jīng)過多次抬高后，就會(huì)觸達(dá)月球軌道高度。當(dāng)探測(cè)器與月球相遇時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的協(xié)助下，就會(huì)被月球的引力俘獲，成為繞月球的衛(wèi)星。

　　采用這種軌道飛行方式比較消耗時(shí)間，是火箭推力不足妥協(xié)的結(jié)果。當(dāng)年，中國(guó)的“嫦娥一號(hào)”也是采用的這種飛行方式。

著陸器釋放月球車(藝術(shù)圖)

　　據(jù)悉，印度還計(jì)劃 2023 年或 2024 年發(fā)射“月船三號(hào)”探測(cè)器進(jìn)行月球采樣返回。

　　人類探月簡(jiǎn)史

阿波羅 11 號(hào)宇航員“奧爾德林”站立在月球上

　　1959 年至 1976 年，前蘇聯(lián)曾 60 多次向月球發(fā)射探測(cè)器，創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一，包括第一次拍攝到月球背面，以及三次采集月巖返回地球。

　　截至 2017 年底，美國(guó)向月球發(fā)射的探測(cè)器和載人航天器也已超 60 多次。中國(guó) 4 次，日本 2 次，歐洲 1 次，印度 2 次。比較成功的包括：

　　1961 年至 1968 年，美國(guó)“徘徊者”系列飛行器，“月球軌道”系列飛行器以及“勘測(cè)者”系列月球著陸器，為后續(xù)阿波羅登月計(jì)劃鋪平了道路。

　　1969 年至 1972 年，美國(guó)實(shí)施阿波羅計(jì)劃，共 6 次登月成功，把 12 名宇航員送上過月球。

　　1994 年至 1999 年期間，美國(guó)“克萊門汀”和“月球探勘者”的數(shù)據(jù)表明，月球兩極區(qū)域可能存在著水冰。

　　2003 年 9 月 27 日，歐空局的“智慧一號(hào)”探測(cè)器發(fā)射升空，這是歐空局第一個(gè)飛向月球的探測(cè)器，完成科學(xué)任務(wù)后，于 2006 年 9 月 3 日主動(dòng)撞擊月球表面。

　　2007 年至 2008 年，日本“月亮女神”，以及“嫦娥一號(hào)”成功進(jìn)入月球軌道，隨后印度“月船 1 號(hào)”相繼進(jìn)入月球軌道。

　　2008 年，印度向月球發(fā)射過“月船一號(hào)”探測(cè)器，首次證明月球兩極隕石坑內(nèi)永久陰影區(qū)存在水冰。

　　2009 年 6 月 18 日，美國(guó)的“月球勘測(cè)軌道飛行器”和“月球環(huán)形山觀測(cè)與遙感衛(wèi)星”同時(shí)發(fā)射。

　　2010 年 10 月 1 日搭載著“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星的長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射。

　　2011 年 9 月 10 日，美國(guó)發(fā)射了“圣杯號(hào)”，這項(xiàng)任務(wù)旨在精確探測(cè)并繪制月球的重力場(chǎng)圖以判斷月球內(nèi)部構(gòu)造。

　　2013 年 9 月 6 日，美國(guó)發(fā)射“月球大氣與粉塵環(huán)境探測(cè)器”，用于探測(cè)月球大氣層的散逸層和周圍的塵埃，該探測(cè)器于 2014 年 4 月 18 日撞向月球背面而結(jié)束任務(wù)。

　　2013 年 12 月 14 日，“嫦娥三號(hào)”成功軟著陸于月球雨海西北部，成為繼 1976 年“月球 24 號(hào)”后首個(gè)在月球表面軟著陸的探測(cè)器，也是世界上第三個(gè)實(shí)現(xiàn)在月面著陸的國(guó)家。

　　2014 年 10 月 23 日，“嫦娥五號(hào) T1 試驗(yàn)器”發(fā)射升空，為未來的“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器以第二宇宙速度再入大氣層提供試驗(yàn)驗(yàn)證。2014 年 11 月 01 日，返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域順利著陸，我國(guó)探月工程三期再入返回飛行試驗(yàn)獲得圓滿成功。

　　2019 年 1 月 3 日，“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器成功在月球背面軟著陸，使中國(guó)成為首個(gè)在月球背面軟著陸的國(guó)家。
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