印度探测器“月船3号”登月任务的插图。
印度空间研究组织（ISRO）8月5日宣布，印度探测器“月船3号”（Chandrayaan-3）当天进入月球轨道。这是印度第三次发起探测器登月项目。2008年，印度成功发射首个月球探测器，但在预定运行两年任务完成前失联。2019年，印度发射“月船2号”探测器，却在尝试软着陆月球表面时坠毁。
在那次挫折四年后，“月船3号”致力于完成“月船2号”未能完成的任务。然而，印度媒体感慨道，月球“不会让这一切变得容易”。对于印度而言，为什么登陆月球成了一场噩梦？
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本月下旬尝试在月球着陆
据法新社报道，“月船3号”于7月14日搭载LVM3-M4重型火箭从印度南部安得拉邦的斯里哈里科塔发射升空。印度空间研究组织证实，其在发射三周多后已“成功进入月球轨道”。如果当前任务的其余部分按计划进行，该探测器将于8月23日至24日期间尝试登陆月球。
如果届时着陆成功，印度将成为继美国、苏联和中国后第四个在月球表面实现着陆的国家。
“月船3号”探测器重3900公斤，包括一个重1500公斤、名为Vikram（梵语中“勇敢”之意）的着陆器和一个重26公斤、名为Pragyan（梵语中“智慧”之意）的探月车。此次登月任务耗资7460万美元（约合5.38亿元人民币），远低于其他国家的成本。
印度专家表示，该国可以通过复制和改造现有的太空技术来降低成本，这要归功于大量高技能工程师，他们的工资只是外国同行的一小部分。
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吸取失败教训进行改进
印度空间研究组织主席索马纳特（S. Somanath）说，工程师仔细研究了上次失败任务的数据，并尽力修复这些故障；基于对失败的“月船2号”相关数据的分析，“月船3号”进行了改进。
与20世纪60年代和70年代的“阿波罗计划”(美国系列载人登月飞行任务)相比，“月船3号”探测器到达月球所需的时间要长得多，后者只需几天即可到达。印度此次使用的LVM3-M4火箭也比美国当时采用的土星5号运载火箭威力小得多。
“月船3号”探测器绕地球轨道运行五六圈以提高速度，然后在月球轨道上运行长达一个月，并尝试着陆，在月球上的设计运行时间为14天。
2019年7月，印度发射“月船2号”探测器，当年9月其着陆器尝试在月球表面软着陆时失联，之后相关组织承认着陆器已坠毁。2008年，印度成功发射首个月球探测器“月船1号”，获得了大量图像和探测数据，但原计划运行两年的“月船1号”在2009年8月失联。
自2008年首次向月球轨道发射探测器以来，印度的太空计划在规模和势头上都有了显著增长。印度空间研究组织的“加甘扬”（Gaganyaan）载人航天计划预计2024年之前向近地轨道发射搭载至少两名航天员的航天器。
聚焦
为何登陆月球如此具挑战性？
据《今日印度》报道，虽然印度空间研究组织过去曾成功发射过月球探测器，但登陆月球完全是另一回事：2019年“月船2号”探测器在月球坠毁时，整个国家都为之震惊。登月需要多个高科技系统精确对齐，像一台运转良好的机器一样协同运作。这包括精准的导航引导、准确的飞行动力学、清晰的地形图像、完美定时的推进器点火，以及最终在正确的时刻以正确的速度减速到达正确的着陆点的能力。任何一个环节失误都可能导致任务失败。
必须精确控制降速及侧向摆动速度
一位曾参与设计“月船2号”任务的资深科学家接受采访时表示，一旦月球着陆器与推进模块分离并开始向月球表面下降，它必须精确控制其降落到月球表面的速度以及侧向摆动的速度。
着陆器的速度需要自动降低到3米/秒，以确保软着陆。推进器（发动机）将被点火以实现速度降低，并在下降过程中控制着陆器的方向。
今年早些时候，日本太空风险企业“ispace”在其登月尝试的关键阶段遇到了问题。其“白兔-R”1号月球着陆器因高度误算未能及时减速，导致任务失败。印度的“月船2号”也经历了由软件故障引起的类似问题。
虽然月球缺乏大气层，但它确实拥有重力，约为地球重力的六分之一。了解月球引力的特性对于规划和执行成功的月球任务至关重要。重力的减小需要对下降速率进行更精确的控制，因为自然减速较小。这给着陆器的推进器带来了着陆负担，推进器必须以正确的时间和正确的力量点火。未能恰当控制探测器的下降速度可能会导致过快下降，非常危险。
必须事先选择不同的着陆选项
月球表面数百万年来一直受到异物的撞击，由于形成巨大的陨石坑和松散的风化层（土壤和岩石），对着陆构成了最大挑战。因此，必须事先选择不同的着陆选项，包括主要、备用和次要应急着陆地点。
科学家表示，着陆半径内的地形对于成功着陆起着至关重要的作用。“月船3号”着陆器配备了两个危险探测和规避摄像头，这些摄像头的输入将用于做出着陆地点的最终决定。虽然决策数据将发送到地面任务控制中心，但实际决策将由着陆器本身做出，因为从地球向着陆器发送输入存在时间延迟。
因此，这就是登月如此困难的原因。《今日印度》评论，虽然月亮在夜空中显得平静祥和，但它以其神秘的方式带来了危险的挑战。“月船3号”必须克服这些障碍才能确保其在历史书中的地位。
采写：南都记者 史明磊 图源：INDIA TODAY
