北京時(shí)間8月23日20時(shí)34分，印度月船3號探測器成功軟著(zhù)陸在月球南緯69.37度、東經(jīng)32.35度的南極附近區域，使印度成為“月球著(zhù)陸俱樂(lè )部”第四個(gè)成員?；仡?個(gè)多月的奔月之旅，月船3號探測器的任務(wù)進(jìn)程有哪些特色？配備了哪些先進(jìn)儀器？縱覽印度探月史和未來(lái)規劃，它又寄托著(zhù)印度航天哪些使命和夢(mèng)想呢？

接力承載探月夢(mèng)

事實(shí)上，“月船3號”早已不是印度航天第一次將目光望向月球，可以說(shuō)印度探月之路此前經(jīng)歷了一波三折。

“月船3號”著(zhù)陸月面動(dòng)畫(huà)演示

2008年10月，印度發(fā)射了本國首個(gè)探月器，即“月船1號”，同時(shí)是印度航天第一次深空任務(wù)。這個(gè)探月器包括1個(gè)軌道器和1個(gè)撞擊器探測器，通過(guò)巡視和撞擊月面，對月球的表面和內部進(jìn)行細致勘測，并發(fā)回了大量數據。通過(guò)分析這些探測成果，科學(xué)家們初步確定：月球上存在固態(tài)的水冰資源。這也堪稱(chēng)“月船1號”最重要的發(fā)現。

雖然2009年8月底“月船1號”因內部?jì)x器過(guò)熱而發(fā)生故障，與地面失聯(lián)，任務(wù)被迫終止，但它基本上實(shí)現了印度航天的預期目標。

印度第二次探月任務(wù)更具挑戰性——繼蘇聯(lián)、美國、中國后，探測器嘗試軟著(zhù)陸月球表面。2019年7月22日，月船2號探測器發(fā)射升空。它包括1個(gè)軌道器和1個(gè)著(zhù)陸器，主要任務(wù)是繞月觀(guān)測和安全著(zhù)陸月球南極，收集水冰、巖石和土壤樣品。遺憾的是，著(zhù)陸器距離月球表面約2.1公里時(shí)失聯(lián)，后被發(fā)現墜毀。

然而，我們不能認為“月船2號”完全失敗。其軌道器至今仍在繞月球運行，持續為月球科學(xué)研究及未來(lái)探索任務(wù)提供數據，并成功與“月船3號”建立通信連接。此外，“月船2號”上的許多科學(xué)儀器由印度獨立研制，鍛煉了印度航天配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也為下一步探月任務(wù)積累了經(jīng)驗。

雄心勃勃終成功

據公開(kāi)資料顯示，月船3號探測器包括1個(gè)推進(jìn)模塊、1個(gè)著(zhù)陸器和1輛月球車(chē)。

“月船3號”奔月路線(xiàn)示意圖

具體來(lái)講，推進(jìn)模塊呈現盒狀結構，安裝了大型太陽(yáng)能電池板和通信設備，在飛向月球的過(guò)程中充當了中繼衛星。

在奔月途中，推進(jìn)模塊先后驅動(dòng)探測器連續5次提升近地軌道高度，8月1日進(jìn)入地月轉移軌道，8月5日進(jìn)入月球軌道，接下來(lái)緩慢多次降低軌道高度，為著(zhù)陸月球做好準備。

換個(gè)角度來(lái)看，“月船3號”這種軌道設計固然可以節約燃料，但也體現了印度LVM3火箭的運力不足，增大了變軌過(guò)度消耗燃料的風(fēng)險，成功落月存在一定的幸運因素。

值得注意的是，“月船3號”的著(zhù)陸器比“前輩”重了200多公斤，體現其裝載設備和安全保障措施升級。成功著(zhù)陸后，著(zhù)陸器需借助坡道釋放26公斤重的普拉吉安號月球車(chē)，正式探索月球表面。

這輛6輪太陽(yáng)能月球車(chē)未來(lái)將借助著(zhù)陸器、“月船2號”軌道器等與地球團隊保持通信聯(lián)絡(luò )。它配備了激光誘導擊穿光譜儀和α粒子X(jué)射線(xiàn)光譜儀。其中，X射線(xiàn)光譜儀突出于月球車(chē)前端，并旋轉90度，以便研究下方物質(zhì)，揭示月球表面的化學(xué)成分，幫助科學(xué)家確定著(zhù)陸區域周?chē)寥篮蛶r石的元素成分。

著(zhù)陸器還攜帶了地震儀，計劃進(jìn)行探測月震的科學(xué)實(shí)驗，希望獲取有關(guān)月球內部結構的線(xiàn)索。另外，“月船3號”首次探測太陽(yáng)輻射的帶電粒子在月球表面產(chǎn)生的等離子體，開(kāi)展月球原位熱探針實(shí)驗。通過(guò)各種設備的激光脈沖，科學(xué)家有望更好地研究地月系統及月球內部的引力作用，了解月球土壤的熱導率、密度等物理特性，指導未來(lái)探索月球資源任務(wù)。

從印度整個(gè)探月工程規劃來(lái)看，印度航天機構對“月船3號”寄予厚望，早在發(fā)射之初就自信滿(mǎn)滿(mǎn)地表示，它將證明印度作為“新興技術(shù)強國”在技術(shù)創(chuàng )新和科學(xué)研究方面的實(shí)力，幫助印度在全球太空科技領(lǐng)域樹(shù)立“領(lǐng)導地位”。

未來(lái)挑戰更高峰

“月船3號”在印度探月計劃中起到了承上啟下的重要作用。此前，印度提出了環(huán)繞探測、著(zhù)陸探測、月面取樣和取樣返回共4個(gè)階段的探月任務(wù)規劃。其中，“月船1號”實(shí)現了環(huán)繞探測任務(wù)，還實(shí)施了月表撞擊探測；“月船2號”的目標是掌握月面軟著(zhù)陸技術(shù)，并開(kāi)展巡視探測，不幸失敗后，交由“月船3號”實(shí)現。

月船3號著(zhù)陸器與月球車(chē)進(jìn)行組裝測試

此外，印度和日本正在聯(lián)合推進(jìn)月球極區探測任務(wù)的研制工作，雖未正式立項，但已被印度方面稱(chēng)為“月船4號”，預計2026～2028年發(fā)射。按計劃，“月船4號”著(zhù)陸月球南極點(diǎn)附近后，將使用印度研制的鉆機，鉆取月球地下樣本，并加熱分析其是否含有揮發(fā)物，尤其是水冰資源。著(zhù)陸器還將驗證月夜生存技術(shù)，設計壽命達到6個(gè)月，以便未來(lái)支持更復雜的月球探測任務(wù)。

為了提高航天自主能力，印度正在論證“月船5號”項目，可能在2030年前后發(fā)射。其定位和功能類(lèi)似“月船4號”，同樣計劃著(zhù)陸在月球南極，但將由印度主導任務(wù)，研制大型月球車(chē)，鉆取樣品進(jìn)行原位研究。

更進(jìn)一步，印度還在考慮月球取樣返回的遠景任務(wù)規劃，可能命名為“月船6號”，但實(shí)施時(shí)間將在2030年之后。

不難看出，印度探月規劃選擇了“繞、落、回”的宏觀(guān)發(fā)展思路，但印度根據自身能力和國際合作環(huán)境，重點(diǎn)規劃了月球南極區域取樣探測任務(wù)。

除了上述與日本開(kāi)展探月合作、尋求搭載美歐儀器外，印度還簽署了由美國主導的“阿爾忒彌斯協(xié)議”，將與美國在探月方面加強合作。比如，“月船3號”的著(zhù)陸點(diǎn)選定，是印度科研人員綜合權衡“月船2號”軌道器和美國月球勘測軌道飛行器的高分辨率照片、數據的結果。在“月船3號”著(zhù)陸月面的過(guò)程中，美國宇航局的深空網(wǎng)絡(luò )多個(gè)大型天線(xiàn)提供了支持。

未來(lái)，印度可能與西方在探月領(lǐng)域深度交流，引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)，研制更先進(jìn)的月球探測器，甚至不排除發(fā)展融合了西方技術(shù)的下一代火箭和飛船，參與載人登月任務(wù)。這樣看來(lái)，只要持之以恒地堅持推進(jìn)，印度探月項目的前景還是值得期待的。