再次嘗試登月!印度成功發(fā)射月船三號(hào)月球探測器

北京時(shí)間2023年7月14日17:05(新德里時(shí)間14:35),印度“月船三號(hào)”月球探測器由LVM3-M4運(yùn)載火箭,從斯里赫里戈達(dá)島薩迪什達(dá)萬航天中心(SDSC-SHAR)2號(hào)工位(SLP)發(fā)射升空,點(diǎn)火后965秒器箭分離,將探測器送往近地點(diǎn)170千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)36500千米、傾角21.30度的地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO)。

“月船三號(hào)”(Chandrayaan-3)由印度空間研究組織(ISRO)研制,是印度第三個(gè)月球探測器。該探測器由推進(jìn)器、著陸器、巡視器3部分組成,推進(jìn)器(Propulsion Module,PM)發(fā)射質(zhì)量2148千克,著陸器(Lander module,LM)與巡視器(Rover)組合體質(zhì)量1752公斤,其中巡視器(月球車)質(zhì)量26千克,著陸器名為“維克拉姆”(Vikram),巡視器名為“普拉甘”(Pragyan),三器總計(jì)發(fā)射質(zhì)量3900千克。
“月船三號(hào)”搭載了多臺(tái)有效載荷,推進(jìn)器搭載了宜居行星地球光譜偏振測量儀(Spectro-polarimetry of Habitable Planet Earth,SHAPE),用于研究月球軌道上地球光譜和偏振測量。

著陸器搭載了月球邊界超靈敏電離層和大氣射電解析儀(Radio Anatomy of Moon Bound Hypersensitive ionosphere and Atmosphere,RAMBHA)和朗繆爾探針(Langmuir Probe,LP) ,用于測量近表面等離子體(離子和電子)密度及其隨時(shí)間的變化;錢德拉表面熱物理實(shí)驗(yàn)裝置(Chandra’s Surface Thermophysical Experiment,ChaSTE),用于測量熱導(dǎo)率和溫度;月球地震活動(dòng)探測儀(Instrument for Lunar Seismic Activity,ILSA),用于測量著陸點(diǎn)周圍的地震活動(dòng);美國國家航空航天局(NASA)無源激光后向反射器陣列(passive Laser Retroreflector Array),用于月球激光測距研究。著陸器將探測地震活動(dòng),為月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供線索,還將測量月表以下約10厘米的土壤溫度,

巡視器搭載了阿爾法粒子X射線光譜儀(Alpha Particle X-ray Spectrometer,APXS)和激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀(Laser Induced Breakdown Spectroscope,LIBS),用于推導(dǎo)著陸場附近的元素組成。

LVM3-M4火箭長43.5米,起飛質(zhì)量642噸,起飛推力約1051噸,其LEO運(yùn)力為8噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO)運(yùn)力為4噸,地月轉(zhuǎn)移軌道(Lunar Transfer Orbit,LTO)運(yùn)力2噸。自成功首飛以來,LVM3(GSLV-MK3)火箭已經(jīng)取得了6連勝。從第4發(fā)開始,GSLV-MK3火箭進(jìn)入應(yīng)用發(fā)射階段,改名為LVM3(LVM-3 Launch Vehicle),M4表示的是本階段第4發(fā)。

器箭分離后,“月船三號(hào)”將由推進(jìn)器抬升至地月轉(zhuǎn)移軌道(LTO),并計(jì)劃于8月5日進(jìn)入高度100千米的月球圓形極地軌道。而后推進(jìn)器和著巡組合體分離,后者將于8月23日或24日開始自主下降,到達(dá)月球南極附近的目標(biāo)著陸區(qū)——南緯69.367621度、東經(jīng)32.348126 度附近的4千米x 2.4千米的長方形區(qū)域。
著陸器和巡視器的設(shè)計(jì)壽命為一個(gè)月球日(約14個(gè)地球日),依靠太陽能發(fā)電,由于沒有放射性同位素加熱器(radioisotope heater units),航天器預(yù)計(jì)無法度過嚴(yán)寒的月夜。

“月船三號(hào)”任務(wù)是印度第二次嘗試月面軟著陸,第一次為“月船二號(hào)”任務(wù),該任務(wù)探測器于2019年7月22日發(fā)射,9月7日著巡組合體著陸失敗。時(shí)隔4年,印度重整旗鼓再次挑戰(zhàn)登月,受到世界關(guān)注,一旦成功將使印度成為美國、前蘇聯(lián)(俄羅斯)、中國之后世界第4個(gè)實(shí)現(xiàn)月面軟著陸的國家。而在“月船三號(hào)”之后,本年度俄羅斯、日本、美國都將執(zhí)行月面軟著陸任務(wù),任務(wù)成敗將會(huì)形成直接的對比,首先看“月船三號(hào)”的表現(xiàn)。
作者:大白高國