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印度月船2号着陆器在月面找到,还能联系上吗?这得看落月姿态!

2019-09-10  星辰大海种花家   |  转藏
   

这次印度的月船二号在月面2.1千米的高度失去联系的是着陆器,轨道器还在月球轨道上运行,假如以某种方式降落到了月球上的话,理论上来看还是存在重建联系的可能,但实际操作上可能性就比较小了,这取决于当时的状态。

月船二号

要了解月船二号失踪的登陆器,我们得先来简单了解下印度等探月史,月船二号是在月船一号“成功探月”后正式开始实施的计划,月船一号是印度在2008年10月22日发射的环月探测器,15天后成功进入月球轨道正式开始工作,原计划在轨两年的探测器在2009年8月29日突然失去联系,月船二号就是在这样的背景下实施的,当然二号在月船一号发射前就已经开始筹备工作

月船二号分为三部分:轨道器,着陆器和探测车,一般在月面着陆的都会有这三个组成部分,而这也是早期美苏探月期间遗留的经典结构,当前全球无人探测器登月的结构类型在五十年前就已经定型了。月船二号是印度和俄罗斯合作的一个项目:

着陆器:俄罗斯宇航局负责研制

轨道器+探测车:印度空间研究组织ISRO自研

航天国际合作是常态,比如国际空间站等,但一个探月登陆计划合作并不多见,而根据印度和俄罗斯一贯以来的风格,世人并不看好这样的计划。

月船二号结构

月船二号有三部分组成,但图中只能看到着陆器和轨道器两个结构

其中带着支撑脚的就是着陆器,下方主发动机示意图位置则是环月轨道器,2015年俄罗斯福布斯-土壤号火星探测计划失败,连带中国的探火第一次的萤火一号也坠入地球大气层,在这个阴霾下,俄罗斯需要更多的时间在月船二号上实行更多的技术验证,因为两者技术交叉,福布斯-土壤号上应用的技术需要经过严格审核。因此俄罗斯无法在2015年完成登陆器制造,最终印度决定独立完成登陆器。

隐藏在着陆器内部的月面探测车,这个结构同样是经典,也许是向经典致敬,其实更多可能是找不到更好的结构。

悲催的月船二号着陆器

又双叒叕的推迟发射时间,也许大家对印度ISRO的一贯以来的印象,这中间有两个问题

1、技术储备不足,新设备研制达到超过预期时间

2、工程统筹能力不足,导致各个子系统之间磨合远超预期

其实无论哪个原因都对印度ISRO提出更严峻的考验,但不管如何,在2019年7月22日,月船二号终于踏上了探月之路,8月22日减速顺利进入环月轨道,9月2日着陆器分离成功,9月7日着陆器在月面2.1千米处失去联系。

请注意印度着陆器下降轨道,和嫦娥三号四号不一样的是它没有15×100千米的着陆轨道,而是直接从100×100千米轨道上往下冲,当然也不是不行,但没有反悔机会,这是一个问题。

9月8日,《今日印度》、新德里电视台(NDTV)等多家媒体的最新消息表示,印度空间研究组织(ISRO)负责人西万(K Sivan)当天对ANI通讯社表示,“月船2号”月球探测器所携带的“维克拉姆”(Vikram)着陆器已经位于月球表面,地面站正在努力与其建立联系。

轨道器还能联系上吗?

我们先来了解下测控站与轨道器和着陆器以及探测车之间的通讯方式,我们用一张嫦娥四号的通讯方式来做个示意:

嫦娥四号是通过中继方式来实现的,因为它登陆在月球背面,但印度的着陆器是在南纬70度左右的曼齐尼C陨石坑和辛普路斯N陨石坑之间的高地平原,仍然可以看到地球,因此着陆器首选是直接和地球构成通讯联系,探测车很有可能是通过着陆器地面联系。当然轨道器必要时也可以成为中继通讯,但轨道器的前提是它刚好在上方。

印度的“维克拉姆”(Vikram)着陆器还有救吗?

着陆器是否还有救,主要取决有两个因素

1、着陆方式

2、着陆姿态

根据ISRO公布的消息,“维克拉姆”着陆器很有可能是硬着陆,简单的理解就是从2.1千米的高度直坠月球表面,各位可以根据月球的加速度计算下自由落体的速度,种花家根据月球重力加速度1.633米/秒^2计算了下,这个高度从0开始下坠,末端速度大概82.8米/秒,这个冲击力估计相当于300千米/小时的汽车撞在一堵墙上。

当然上图汽车远未达到300千米/小时

另一个关键是着陆姿态,我们假设减速发动机到最后时刻才失效,可能的方式是着陆器姿态不正确,可能处在反倒状态,天线未彻底展开,没有指向到地球,可能指向在任意方向,我们假设着陆器各项设备还是正常工作的,那么轨道器必须在多个角度上联系着陆器才有可能联系上,而对于地面,因为方向角度太过狭窄,基本就无能为力了,因此在这种情况下印度仍然存在一丝机会。

上图是前苏联月球9号月面工作效果图,近处为登月舱,远处为着陆前抛弃的仪器舱,各位请注意仪器舱的角度,它已经反倒,如果天线没能正确指向地球的话,那么很抱歉即使NASA也无能为力。

我们对于印度的探索精神还是要肯定的,而且上次的月船一号耗资8000万美元,这次耗资1.5亿美元,还是属于低成本的探月,但成本低了,效果却不能打折,此次事故之后,也许印度要做的静下心了沉淀一下,制订出一个适合自身发展的航天规划,而不是像现在这样与东方大国的攀比心态,炫富可以,但炫技术翻车了可是要被打脸的。

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