8月23日晚間,印度月球探測器“月船3號”所攜帶的著陸器成功在月球南極著陸。這讓印度成為繼蘇聯、美國和中國之后第四個實現探測器登月的國家。
接受《中國科學報》采訪時,中國科學院國家空間科學中心研究員周炳紅表示:“‘月船3號’的成功不是偶然,印度科學家克服了運載難、通信測控難、控制難等三大難題,付出了艱辛努力?!?/p>
“月船3號”于7月14日發射升空,它所攜帶的“維克拉姆”著陸器高約2米、重約1700公斤,包括一輛26公斤重的探月車。抵達月球前,“月船3號”多次借力地球和月球進行轉軌,這需要同時克服地球和月球的引力,離不開具有強大推力的運載火箭。
(資料圖片僅供參考)
周炳紅介紹,印度在較為困難的條件下自主研制出運載能力較大的火箭,克服了“運載難”的問題。如今,印度運載火箭的能力與我國長征三號系列相當。
經過一個多月的“奔月”,“月船3號”在月球南緯69.37度、東經32.35度的南極附近區域著陸。在周炳紅看來,這一著陸位置的選擇對“月船3號”克服通信測控難題帶來了好處。
“真正意義上的月球南極,實際上指的是位于南緯85度到90度大約2000公里范圍的區域,但在地球上不能直接看到這一區域,探測器無法與地面建立直接通信?!敝鼙t解釋,“‘月船3號’選擇緯度略低的位置著陸,利用地球表面的大型深空測控天線,實現了與地面的直接通信鏈路?!?/p>
著陸月球表面之前,“月船3號”還面臨控制難的問題。在“月船2號”因沒有避障而硬著陸墜毀后,印度科學家投入大量人力物力,攻克“避障相機”和“變推力發動機”兩項關鍵技術。
在下降至月球表面幾百米處時,“月船3號”用其攜帶的避障相機對月面進行拍照,并進行自主計算判斷表面是否存在障礙物。如果障礙物存在,將啟動變推力發動機,橫向移動探測器之后再降落。
周炳紅說,盡管“月船3號”采用的避障技術還不算最先進,避障相機拍攝的照片精度也不算太高,但仍然實現了“從無到有”的跨越。
當然,在更加先進的軟著陸技術中,兩次“避障”能夠為安全著陸提供“雙保險”。第一次“避障”大約在距離月球幾公里處,打開避障相機進行初步判斷。第二次“避障”更為關鍵,探測器下降至月球表面約100-200米時要進行“懸?!?。此時,避障相機拍攝月表地形后,要在幾秒鐘內完成自主計算判斷后,實現安全著陸。
按計劃,“月船3號”將在月球上工作兩周左右,對月球表面的土壤和巖石進行分析,并尋找月球南極是否存在“水冰”。“月球南極有大量永久陰影區,可能存在的水冰將為人類在月球上建立基地提供資源,因此月球極區探測成為當前月球探測的熱點之一。”周炳紅指出。
此外,專家們認為,“月船3號”搭載的月球車還將面臨在永久陰影區工作的低溫考驗。
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