印度即將登陸月球!“重型火箭”GSLV-MK3將發(fā)射月船三號

北京時間2023年7月14日17:05(新德里時間14:35),搭載印度“月船三號”(Chandrayaan-3)月球探測器的GSLV-MK3(LVM3-M4)運載火箭,將從斯里赫里戈達島薩迪什達萬航天中心(SDSC-SHAR)2號工位(SLP)發(fā)射升空,將探測器送往近地點170千米、遠地點36500千米、傾角21.30度的橢圓停泊軌道(Elliptic Parking Orbit,EPO) ,而后將由推進器將探測器抬升至地月轉移軌道。

“月船三號”(Chandrayaan-3)是印度自行研制的第三個月球探測器。該探測器由推進器、著陸器、巡視器3部分組成,推進器(Propulsion Module,PM)發(fā)射質量2148千克,著陸器(Lander module,LM)與巡視器(Rover)組合體質量1752公斤,其中巡視器(月球車)質量26千克,三器總計發(fā)射質量3900千克。
“月船三號”搭載了多個有效載荷,推進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)密度及其隨時間的變化;錢德拉表面熱物理實驗裝置(Chandra’s Surface Thermophysical Experiment,ChaSTE),用于測量熱導率和溫度;月球地震活動探測儀(Instrument for Lunar Seismic Activity,ILSA),用于測量著陸點周圍的地震活動;來自美國國家航空航天局(NASA)的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。

巡視器搭載了阿爾法粒子X射線光譜儀(Alpha Particle X-ray Spectrometer,APXS)和激光誘導擊穿光譜儀(Laser Induced Breakdown Spectroscope,LIBS),用于推導著陸場附近的元素組成。
“月船三號”著巡組合體設計壽命一個月球日(約14個地球日),主要有3大目標:驗證月球表面安全軟著陸;驗證巡視器巡視月球;實施原位科學實驗。

對于印度運載火箭而言,“月船三號”明顯過重,即便是其運力最強大的“重型火箭”GSLV-MK3也無法將該探測器直接送入地月轉移軌道,只能打入一個高橢圓軌道,后由探測器推進器消耗大量推進劑實現(xiàn)遠地點抬升,最終進入地月轉移軌道。而后將由推進器繼續(xù)將探測器推送至高度100千米月球圓形極地軌道(circular polar orbit)。按計劃,探測器著巡組合體將在月球南半球高緯地區(qū)實現(xiàn)軟著陸,首選著陸區(qū)為南緯69.367621度、東經32.348126 度附近的4千米x 2.4千米的長方形區(qū)域。

目前,執(zhí)行發(fā)射任務的“月船三號”月球探測器和GSLV-MK3運載火箭器箭組合體已于印度時間7月7日完成持續(xù)24小時的全區(qū)合練,具備發(fā)射條件。2019年7月22日,印度將“月船2號”月球探測器成功發(fā)射升空,9月7日著巡組合體實施月面軟著陸,但由于最后一段距離下降速度過快導致軟著陸變成了硬著陸,登月失敗。4年后,印度使用經過改進的“月船三號”能否實現(xiàn)登月夢想?
作者:大白高國