印度月球着陆器在距月面2.1公里处失联

气氛凝重的控制大厅

　　文：腾讯科技 乔辉

　　北京时间 9 月 7 日凌晨 4 点 20 分左右，印度“月船二号”的月球着陆器尝试在月球南极区域着陆（南纬 70.9 度，东经 22.8 度），但遗憾的是，着陆器在距离月球表面 2.1 公里的时候与地面失去联系。

　　后续的分析表明，着陆器失联时，对地的垂直速度为 59.8 公里每小时，这种速度坠毁无疑。

　　如果成功，印度就成为软着陆月球的第四个国家，前三个国家分别为前苏联、美国和中国。但目前看，非常遗憾了。

　　在这里，不得不提一句，2019 年 4 月 12 日，以色列的“创世纪”号月球着陆器在最后降落阶段坠毁。

　　早在 2008 年，印度曾经向月球发射过“月船一号”探测器，那是一枚月球轨道器，就是围绕月球飞行的卫星。

　　本次“月船二号”探测器是“月船一号”的继任者，功能上比“月船一号”复杂得多，包括轨道器、着陆器和月球车三部分，能够一次性部署对月球绕、落、巡的探测，主要对月球南极的地质、 地貌、矿物和水进行科学研究。目前，轨道飞行器正常，设计寿命为期一年。

着陆器在月球的预定着陆区域

　　为什么这次印度选择月球南极着陆区域？这是因为，此前“月船一号”探测器在月球南极附近环形山永久阴影中发现有冰存在的迹象。

着陆器动力下降（示意图）

　　着陆器还携带了一个小小的月球车，这辆月球车依靠太阳能动力在月球行走，对月球进行科学勘探，这与咱们的“玉兔号”和“玉兔二号”月球车类似。

　　月船二号重要节点回顾

　　7 月 22 日，发射升空，执行发射任务的是印度目前最强的运载火箭 GSLV MarkIII。

　　8 月 22 日，“月船二号”进入绕月球 100 公里高的轨道，随后轨道器和着陆器进行了分离。

这是此前“月船二号”的轨道飞行器拍摄的月球照片

　　8 月 23 日，“月船二号”的轨道器传回了在月球上空拍摄的照片。

　　月船二号的结构

　　“月船二号”由三部分组成：月球轨道器、月球着陆器和月球车。也就是说，印度希望通过这一次发射，完成绕、落和巡三个过程，理念是非常先进的。“月船二号”仅耗资 1.36 亿美元，性价比还是非常高的。

　　轨道器（Orbiter）

地面上的月球轨道飞行器

　　轨道器其实就是一颗月球卫星。印度这枚轨道器重 2379 公斤，其中燃料重 1697 公斤，因此，净重 682 公斤。轨道器最终运行在距离月球表面 100 公里的圆轨道上，携带有五件科学仪器，将对月球表面进行高分辨率观测，为着陆器选择合适的降落地点。

　　着陆器（Lander）

着陆器与月球车（顶上的小车）

　　着陆器就是降落月球表面，而无法自由移动的探测器。我们熟悉的“嫦娥三号”和“嫦娥四号”就是这类。

　　印度这枚着陆器重 1471 公斤，净重 626 公斤。

　　首先，着陆器和轨道器一起进入轨道，然后二者分离，着陆器点燃反推火箭，把轨道高度调整为远月点 100 公里，近月点 30 公里的椭圆轨道上。在该轨道上停泊一段时间，再经过对所有仪器进行检查后，将尝试着陆。

　　月球车（Rover）

6 轮太阳能月球车（月球车）

　　月球车就是能够在月球表面自由行走的探测器，通俗说就是辆月球车。印度的这辆月球车非常小，重量只有 27 公斤，有 6 个轮子，以 1 厘米每秒的速度缓慢行驶。太阳能板能够提供 50 瓦的电功率。

　　“月船二号”是如何飞往月球？

　　探测器采用何种方式抵达月球，很大程度上取决于火箭。承担本次发射任务的是 GSLV MarkIII 火箭，这种火箭是为发射地球同步卫星设计的，擅长把载荷送入地球同步转移轨道，而没有能力把载荷直接送入直飞月球的轨道。

由于火箭不是太给力，月船二号绕地球一圈圈飞行，靠自身的动力慢慢“甩”向月球。

　　在这种情况下，就要采用类似“荡秋千”的轨道设计方案了。首先，火箭把探测器送到近地点 170 公里，远地点 4 万公里的长椭圆轨道上，后续的轨道爬升就要靠探测器本身了。

　　每当探测器到达近地点时，就会启动自身携带的发动机，抬高一次远地点的高度，经过多次抬高后，就会触达月球轨道高度。当探测器与月球相遇时，在发动机的协助下，就会被月球的引力俘获，成为绕月球的卫星。

　　采用这种轨道飞行方式比较消耗时间，是火箭推力不足妥协的结果。当年，中国的“嫦娥一号”也是采用的这种飞行方式。

着陆器释放月球车（艺术图）

　　据悉，印度还计划 2023 年或 2024 年发射“月船三号”探测器进行月球采样返回。

　　人类探月简史

阿波罗 11 号宇航员“奥尔德林”站立在月球上

　　1959 年至 1976 年，前苏联曾 60 多次向月球发射探测器，创造了多项世界第一，包括第一次拍摄到月球背面，以及三次采集月岩返回地球。

　　截至 2017 年底，美国向月球发射的探测器和载人航天器也已超 60 多次。中国 4 次，日本 2 次，欧洲 1 次，印度 2 次。比较成功的包括：

　　1961 年至 1968 年，美国“徘徊者”系列飞行器，“月球轨道”系列飞行器以及“勘测者”系列月球着陆器，为后续阿波罗登月计划铺平了道路。

　　1969 年至 1972 年，美国实施阿波罗计划，共 6 次登月成功，把 12 名宇航员送上过月球。

　　1994 年至 1999 年期间，美国“克莱门汀”和“月球探勘者”的数据表明，月球两极区域可能存在着水冰。

　　2003 年 9 月 27 日，欧空局的“智慧一号”探测器发射升空，这是欧空局第一个飞向月球的探测器，完成科学任务后，于 2006 年 9 月 3 日主动撞击月球表面。

　　2007 年至 2008 年，日本“月亮女神”，以及“嫦娥一号”成功进入月球轨道，随后印度“月船 1 号”相继进入月球轨道。

　　2008 年，印度向月球发射过“月船一号”探测器，首次证明月球两极陨石坑内永久阴影区存在水冰。

　　2009 年 6 月 18 日，美国的“月球勘测轨道飞行器”和“月球环形山观测与遥感卫星”同时发射。

　　2010 年 10 月 1 日搭载着“嫦娥二号”卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。

　　2011 年 9 月 10 日，美国发射了“圣杯号”，这项任务旨在精确探测并绘制月球的重力场图以判断月球内部构造。

　　2013 年 9 月 6 日，美国发射“月球大气与粉尘环境探测器”，用于探测月球大气层的散逸层和周围的尘埃，该探测器于 2014 年 4 月 18 日撞向月球背面而结束任务。

　　2013 年 12 月 14 日，“嫦娥三号”成功软着陆于月球雨海西北部，成为继 1976 年“月球 24 号”后首个在月球表面软着陆的探测器，也是世界上第三个实现在月面着陆的国家。

　　2014 年 10 月 23 日，“嫦娥五号 T1 试验器”发射升空，为未来的“嫦娥五号”探测器以第二宇宙速度再入大气层提供试验验证。2014 年 11 月 01 日，返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，我国探月工程三期再入返回飞行试验获得圆满成功。

　　2019 年 1 月 3 日，“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆，使中国成为首个在月球背面软着陆的国家。