当地时间2023年8月23日,印度班加罗尔,记者在印度空间研究组织指挥部拍摄“月船3号”月球探测器成功着陆电视直播。当天,印度一艘宇宙飞船在月球南极附近着陆。科学家们认为,月球南极可能蕴藏着重要的冷冻水和珍贵元素。印度正在巩固其日益强大的太空和技术实力。(视觉中国/图)
“印度现在登上月球了,我们到了其他国家没有企及的地方。”2023年8月23日,印度总理莫迪挥舞着国旗,在视频讲话中激动地说道。
当地时间23日18时零4分,在经历一个多月的飞行和调整后,印度月球探测器“月船3号”成功在月球南极附近地区着陆。美国太空网站称,印度成功加入登月俱乐部,这是印度历史上的里程碑事件。
此番成功登月,印度不仅成为继苏联、美国和中国之后第四个登陆月球的国家,更是首个在月球南极附近着陆的国家。
而就在不到一周前,同样以月球南极为目的地,俄罗斯47年后的首次登月行动以失败告终。
路透社评论称,近半个世纪以来的首次探月计划失败,凸显俄罗斯太空力量自冷战竞争辉煌时期以来的没落。
而以更大的视野来看,月球南极这个人类足迹未曾到达的地方,正在成为航天大国“登月竞赛”的新焦点。
首次登月南极用了4年
2023年8月23日,“月船3号”成功软着陆月球南纬69.37度、东经32.35度的南极附近区域。着陆的那一刻,印度空间研究组织直播间内涌入逾800万人。
正在南非参加金砖国家峰会的莫迪,线上见证了这一历史性时刻。莫迪称,“这是新印度胜利的呐喊。这一刻令人难忘。”指挥大厅内,科学家和官员们互相击掌、欢呼和拥抱,印度各地民众则以放鞭炮和跳舞等方式表达激动之情。
英国天空新闻网称,除了板球世界杯决赛战胜巴基斯坦之外,很难想象还有什么比历史性的登月任务更能让印度兴奋了。
7月14日,“月船3号”探测器发射升空,印度再次向月球软着陆发起挑战,揭开了太空探索的“新篇章”。2019年9月,“月船2号”在距离月球表面只有2.1公里时,突然与控制中心失去联系,印度首次登月尝试以失败告终。
这2.1公里的距离,印度用了四年时间跨越。
“‘月船2号’失败是因为主发动机数量过多,产生了比预期更大的推力,最终引发飞行姿态和轨迹异常。”全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向南方周末记者分析,“此次印度充分吸取了‘月船2号’坠毁的教训,并增加了多重改进措施。”
据印度空间研究组织介绍,“月船3号”着陆器把800N变推力着陆主发动机数量从5台减少到4台,并简化了留轨的推进舱,相应增加了登月舱的推进剂。此外,“月船3号”还减掉了一个着陆反推发动机,增强了登月舱的着陆腿强度,增设激光测速仪,并设计了一个扩大范围随机登陆的“失败模式”。
“软着陆需要着陆器以很小的速度落地,从而保证着陆器和月球车后续能够正常作业。”庞之浩表示,这些改进措施有效降低了系统复杂性,减少了故障率,极大提高了着陆成功率。
据BBC8月24日报道,“月船3号”成功着陆后,借助坡道释放了“普拉吉安号”月球车。未来的14天,“普拉吉安号”将在岩石和陨石坑中展开漫游,收集数据和图像供地面团队分析。
印度空间研究组织自豪地表示,“月球车将以每秒1厘米的速度移动,每向前一步,车轮都会在月球表面留下代表印度的印记。”该组织为“月船3号”设定了三大目标:突破掌握月球软着陆技术,验证巡视器技术和开展原位科学探测。
“目前来说,印度只是初步过了‘着陆关’和‘分离关’,后续仍将面临‘巡视关’的考验,还不能高兴太早。”庞之浩指出,印度的月球车只有26公斤,体量较小,功能性不强,能否在地形复杂的月球南极开展巡视,进而取得一定成果,仍有待观察。
巧合之下的俄印竞赛
将探测器着陆点设置在月球南极并已付诸实践的,还有俄罗斯。
2023年8月11日,“月球25号”无人月球探测器从俄罗斯远东地区东方航天发射场发射升空。这是俄罗斯时隔47年首次重启探月任务。
与此同时,印度“月船3号”已经在太空遨游了将近一个月。但由于“印度火箭运载能力不足,不得不采用耗费时间更长的多次变轨修正方式前往月球”,最终俄罗斯探测器后发先至。
按照计划,“月球25号”将先于“月船3号”登陆月球南极,拿下“全球第一”。然而事与愿违,发动机故障导致“月球25号”于8月19日撞月坠毁。四天之后,“月船3号”成功登月。
时间上的重合,引发了舆论场上关于俄印“登月竞赛”的议论。《外交学者》杂志评论称,“印度和俄罗斯分别在月球南极尝试首次软着陆,这个8月是太空政策、地缘政治和天缘政治竞争的关键时刻。”
事实上,印度和俄罗斯的“同台竞技”充满被动意味。俄罗斯原定于2019年发射探测器登月,最终推迟到了2023年8月。而印度计划于2021年发射的“月船3号”,也经历了多次推迟。
“在遭遇一连串技术故障、资金短缺和进度延误之后,俄罗斯与印度的月球探测器纯属巧合地‘展开了一场登月竞赛’。”俄罗斯《独立报》如是说。
但巧合的背后,其实是俄罗斯重振太空强国雄风的野心和印度心心念念的航天大国梦想。
1976年8月,苏联“月球24号”成功实现月面起飞,将170克月壤样品带回地球。这是苏联时期发往月球的最后一个航天器,也是人类在二十世纪最后一次月球采样返回任务。
“此后的近半个世纪,俄罗斯再也没有发射过月球探测器。技术中断47年后重启登月,又将着陆点选在地形更为复杂的月球南极,其难度可想而知。”北京大学地球与空间科学学院教授焦维新表示,“俄罗斯的失败具有偶然性和必然性,将影响其后续登月进程。”
“苏联解体后,俄罗斯面临严峻的政治和经济转型问题,科技发展也受到影响,登月计划一度陷入停滞。但俄罗斯从未忘记自己是一个大国,也希望借助重返月球,重塑自己的航天强国形象。”焦维新向南方周末记者表示,更为关键的是,在西方经济制裁和科技封锁的大背景下,如果俄罗斯能够顺利登月,将会极大鼓舞士气,凝聚民心。
反观印度,自2003年公开宣布探月计划以来,已向月球发起了三次冲锋。“月船1号”项目负责人安纳杜拉伊曾表示,印度的最终目标是,当未来月球真正成为地球的一块延伸大陆时,印度不再是一个被动的旁观者。
“印度一直想成为亚洲最强航天大国。在自身技术有限的情况下,印度通过国际合作成为亚洲第一个探测火星的国家。如今,月球南极着陆成功,让印度收获了一个‘世界第一’,这无异于是其跻身大国的一张重要名片。”庞之浩分析,“但目前来看,印度此次探月的政治意义要大于科技意义。”
月球南极缘何重要?
“月球南极散落着太阳无法照射到的陨石坑,其中一些区域数十亿年来一直处于无尽的黑夜当中,此前从来没有人踏足过。”英国BBC2023年8月23日的一篇报道指出。
但眼下,这片此前未被触及的领域,正成为越来越多国家探测的热点区域。俄印两国相继奔向月球南极,只是序曲而已。
印度的计划还不止于此,据《印度快报》8月24日报道,该国正在准备和日本联合推进月球极区探测任务“LUPEX”,向南纬80度以上的南极地区发射探测器。
唯一实现载人登月的美国,此前一直将登月任务集中在月球赤道附近的低纬度地区,但其2017年启动的“阿尔忒弥斯”计划,将登陆点设置在了月球南极。据《华盛顿邮报》报道,美国公布的13个载人登月潜在着陆区域,均位于月球南极附近。美国国家航空航天局官员马克•基拉西奇表示,“选择这些地区,是人类重返月球的又一大步。”
美国原计划在2025年底前登月,并派出2名宇航员在月球南极着陆。但由于“星舰”系统进度落后于计划,《每日邮报》称,美国的载人登月任务很可能无法如期执行。
此外,中国将于2026年前后发射“嫦娥七号”,去月球南极寻找月球存在水的证据。“嫦娥八号”将配合“嫦娥七号”在月球南极建立国际月球科研站的基本型,对月球资源勘探和利用等进行一系列试验。
“月球南极地形更为复杂,存在大量的陨石坑,再加上人们对其了解甚少,不管是安全着陆还是月球车移动,都存在不小难度。”庞之浩指出,“但该区域的关键资源以及作为人类走向深空的补给站价值,吸引着越来越多的航天大国聚焦于此。”
由于月球旋转轴的倾斜度非常小,阳光基本上是平射到月球上,难以照进极地附近的陨石坑,处于永久阴影下的陨石坑有充足的水冰沉淀物。
前美国国家航空航天局局长布里登斯廷援引有关估算数据指出,月球两极可能存储了超过1万亿磅(约合4.5亿吨)的水冰,这意味着“生命的维持、可以呼吸的空气、可以饮用的水以及在月表作为火箭推进剂的氢气和氧气”,都有可能在月球“就地解决”。
“水可以分解为氧气,供航天员使用。氢气和氧气重新组合可以形成燃料,为更远距离的深空探测提供补给。”庞之浩表示。
“而在月球南极高处的地方,由于阳光一直照射形成永昼区,充足的光照可以为月面探测器作业和基地建立提供充沛的能源供给。”焦维新指出。
目前,除了各航空大国外,包括美国太空探索技术公司(SpaceX)、日本航天初创企业“i太空公司”等在内的十几家民营企业也已加入登月赛道。
“过不了几年,登陆月球南极将成为一件司空见惯的事。”焦维新分析,“不过,印度虽然雄心很大,但在运载技术、太空通信技术等方面并没有太多创新和突破,而大多私企的月球车性能不全,未来真正能对月球探测产生影响力的,还是中国和美国。”
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