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      印度月船2號著陸器在月面找到,還能聯(lián)系上嗎?這得看落月姿態(tài)!

       星辰大海種花家 2019-09-10

      這次印度的月船二號在月面2.1千米的高度失去聯(lián)系的是著陸器,軌道器還在月球軌道上運行,假如以某種方式降落到了月球上的話,理論上來看還是存在重建聯(lián)系的可能,但實際操作上可能性就比較小了,這取決于當時的狀態(tài)。

      月船二號

      要了解月船二號失蹤的登陸器,我們得先來簡單了解下印度等探月史,月船二號是在月船一號“成功探月”后正式開始實施的計劃,月船一號是印度在2008年10月22日發(fā)射的環(huán)月探測器,15天后成功進入月球軌道正式開始工作,原計劃在軌兩年的探測器在2009年8月29日突然失去聯(lián)系,月船二號就是在這樣的背景下實施的,當然二號在月船一號發(fā)射前就已經開始籌備工作

      月船二號分為三部分:軌道器,著陸器和探測車,一般在月面著陸的都會有這三個組成部分,而這也是早期美蘇探月期間遺留的經典結構,當前全球無人探測器登月的結構類型在五十年前就已經定型了。月船二號是印度和俄羅斯合作的一個項目:

      著陸器:俄羅斯宇航局負責研制

      軌道器+探測車:印度空間研究組織ISRO自研

      航天國際合作是常態(tài),比如國際空間站等,但一個探月登陸計劃合作并不多見,而根據(jù)印度和俄羅斯一貫以來的風格,世人并不看好這樣的計劃。

      月船二號結構

      月船二號有三部分組成,但圖中只能看到著陸器和軌道器兩個結構

      其中帶著支撐腳的就是著陸器,下方主發(fā)動機示意圖位置則是環(huán)月軌道器,2015年俄羅斯福布斯-土壤號火星探測計劃失敗,連帶中國的探火第一次的螢火一號也墜入地球大氣層,在這個陰霾下,俄羅斯需要更多的時間在月船二號上實行更多的技術驗證,因為兩者技術交叉,福布斯-土壤號上應用的技術需要經過嚴格審核。因此俄羅斯無法在2015年完成登陸器制造,最終印度決定獨立完成登陸器。

      隱藏在著陸器內部的月面探測車,這個結構同樣是經典,也許是向經典致敬,其實更多可能是找不到更好的結構。

      悲催的月船二號著陸器

      又雙叒叕的推遲發(fā)射時間,也許大家對印度ISRO的一貫以來的印象,這中間有兩個問題

      1、技術儲備不足,新設備研制達到超過預期時間

      2、工程統(tǒng)籌能力不足,導致各個子系統(tǒng)之間磨合遠超預期

      其實無論哪個原因都對印度ISRO提出更嚴峻的考驗,但不管如何,在2019年7月22日,月船二號終于踏上了探月之路,8月22日減速順利進入環(huán)月軌道,9月2日著陸器分離成功,9月7日著陸器在月面2.1千米處失去聯(lián)系。

      請注意印度著陸器下降軌道,和嫦娥三號四號不一樣的是它沒有15×100千米的著陸軌道,而是直接從100×100千米軌道上往下沖,當然也不是不行,但沒有反悔機會,這是一個問題。

      9月8日,《今日印度》、新德里電視臺(NDTV)等多家媒體的最新消息表示,印度空間研究組織(ISRO)負責人西萬(K Sivan)當天對ANI通訊社表示,“月船2號”月球探測器所攜帶的“維克拉姆”(Vikram)著陸器已經位于月球表面,地面站正在努力與其建立聯(lián)系。

      軌道器還能聯(lián)系上嗎?

      我們先來了解下測控站與軌道器和著陸器以及探測車之間的通訊方式,我們用一張嫦娥四號的通訊方式來做個示意:

      嫦娥四號是通過中繼方式來實現(xiàn)的,因為它登陸在月球背面,但印度的著陸器是在南緯70度左右的曼齊尼C隕石坑和辛普路斯N隕石坑之間的高地平原,仍然可以看到地球,因此著陸器首選是直接和地球構成通訊聯(lián)系,探測車很有可能是通過著陸器地面聯(lián)系。當然軌道器必要時也可以成為中繼通訊,但軌道器的前提是它剛好在上方。

      印度的“維克拉姆”(Vikram)著陸器還有救嗎?

      著陸器是否還有救,主要取決有兩個因素

      1、著陸方式

      2、著陸姿態(tài)

      根據(jù)ISRO公布的消息,“維克拉姆”著陸器很有可能是硬著陸,簡單的理解就是從2.1千米的高度直墜月球表面,各位可以根據(jù)月球的加速度計算下自由落體的速度,種花家根據(jù)月球重力加速度1.633米/秒^2計算了下,這個高度從0開始下墜,末端速度大概82.8米/秒,這個沖擊力估計相當于300千米/小時的汽車撞在一堵墻上。

      當然上圖汽車遠未達到300千米/小時

      另一個關鍵是著陸姿態(tài),我們假設減速發(fā)動機到最后時刻才失效,可能的方式是著陸器姿態(tài)不正確,可能處在反倒狀態(tài),天線未徹底展開,沒有指向到地球,可能指向在任意方向,我們假設著陸器各項設備還是正常工作的,那么軌道器必須在多個角度上聯(lián)系著陸器才有可能聯(lián)系上,而對于地面,因為方向角度太過狹窄,基本就無能為力了,因此在這種情況下印度仍然存在一絲機會。

      上圖是前蘇聯(lián)月球9號月面工作效果圖,近處為登月艙,遠處為著陸前拋棄的儀器艙,各位請注意儀器艙的角度,它已經反倒,如果天線沒能正確指向地球的話,那么很抱歉即使NASA也無能為力。

      我們對于印度的探索精神還是要肯定的,而且上次的月船一號耗資8000萬美元,這次耗資1.5億美元,還是屬于低成本的探月,但成本低了,效果卻不能打折,此次事故之后,也許印度要做的靜下心了沉淀一下,制訂出一個適合自身發(fā)展的航天規(guī)劃,而不是像現(xiàn)在這樣與東方大國的攀比心態(tài),炫富可以,但炫技術翻車了可是要被打臉的。

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