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所托非人,印度倒在离太空强国入场券仅有最后一步的地方

2019-09-16  牛人的尾巴

大家都知道,印度登月计划前几天遭遇失败,“月船2号”着陆器在离月球表面仅有2.1公里时失去联系。

消息传来,很多国人对此的态度是:“早就知道你不行”。

不过,如果排除掉我们脑子里面对印度人普遍具有的偏见之外,印度这趟登月之行,还是有颇多对我们来说值得借鉴的地方。

更何况,探索宇宙奥秘的征程上,本来就伴随着一系列的失败痛苦。

正因为这个原因,印度总理莫迪发表全国电视讲话称:

“我们将会有更多的机会感到自豪和高兴,与此同时,我们充满信心,当谈到我们的太空计划,最好的尚未到来……有新的领域要探索,有新的地方要去。我想对我们的科学家说,国家与你们同在”。

就算我们要几十年如一日地鄙视印度人,也要先回答一个问题:印度此次登月计划完全失败了吗?

其实不是的。

9月7日,着陆器失联,其后一天,印度空间研究组织(ISRO)宣布“月球2号”已经发现了着陆器的位置,但未能确认它的状态,印度科学家们试图重新建立起与着陆器的联系。

此时看来,这个计划还没完全失败。

尽管印度空间研究组织在之后几天一直没有对外宣布登月失败的消息,但是根据当时着陆器的速度及其他相关情况,外界猜测着陆器很可能已经坠毁。

后来,印度太空研究组织主席K Sivan在接受电话采访时表示,“‘月船2号’登月任务是接近100%成功的,整个登月过程中只是最后与着陆器失联,可以说我们的登月计划90%~95%都是成功的,只有最后的5%失败了。

这种说法,对吗?

也对,也不对。

首先,从运载火箭来说,ISRO(印度太空研究组织)采用的是号称印度最强国产火箭GSLV Mk.3,该火箭此前已成功发射两次,推力大,工作稳定!

它足以保证月船2号在发射的初始阶段不会出现致命性漏洞。

其次,印度之前已有月船1号发射和进入月球轨道的经验。通讯、测控、指令和指挥方面完全没有问题,这次只要再加上登月舱着陆,就能完成任务。

2007年,印度政府与俄罗斯联邦航天局达成协议,后者将为印度的探月工程提供一系列技术支持,包括空间推进系统与月球车。

次年10月22日,在印度国产极地卫星运载火箭PSL-C11的搭载下,月船1号在萨迪什.达万航天中心发射升空

------它将悬挂印度国旗,带领13亿印度人开启月球航海时代!

依照ISRO的安排,月船1号将在为期两年的任务中,从近轨道获取高分辨率的月球地质图、矿物图、地形图,并为月船2号提供前期服务。

事实上,月船1号也确实不负众望,顺利进入了月球近地轨道,并如设计般,与地面建立了联系。

事情进展到这里还算不错,但紧接着,体现印度风格的问题就开始接二连三地出现了。

首先是,月船1号探测器仅运行了十个月,便与地面控制中心失去联系。

随后,印度方面就火急火燎的宣布月船2号发射计划!

2011年11月9日12点16分,俄罗斯“福布斯-土壤”火星探测器从哈萨克斯坦拜科努尔航天发射中心成功升空,但在几小时后因主动推进装置未能点火导致变轨失败而告终。

由于福布斯号火星探测器的失败,俄罗斯联邦航天局被迫延缓所有航天计划,其中就包括与印度合作的月船2号登陆器项目。

有鉴于此,月船2号计划被一推再推,直到莫迪上台!

2014年,还是由于不靠谱的俄国人的拖累,ISRO只能宣布将月船2号的发射计划推迟到15年

莫迪看到登月计划已经拖拖拉拉这么多年,感到非常怒不可遏。

接下来,莫迪政府直接放弃了与俄罗斯的合作,改由印度自己研发登陆器。

因此,月船2号又被印度人视之为国产化最高的航天项目。印度人也是被逼出来了。

印度空间委员会的梅赫塔称,月船2号是印度完全自主研发的,也有着私企和学术界的广泛参与。全国各地无数的年轻科学家参与了这项工程,反映了印度科技的崛起。

不过,印度科研毕竟根基不够扎实,他们研制的坦克、飞机,无一不暴露出他们薄弱的工业基础。这次的登月计划,就能顺顺利利地开展吗?

月船2号如今失败的结果,就回答了这个问题。技术难度极高的科研任务本应该脚踏实地的向前推进,但印度人却急不可耐地把它当作投机倒把的政治工具!

对莫迪来说,建设太空强国对他的选民有着极大的诱惑力。他是多么想效仿肯尼迪和尼克松。

莫迪曾在大选时说过:

太空工程将成为印度国防基石之一,会提升印度的国际地位,是实现印度崛起的重要一环。

2019年3月27日,印度大选前夕,在新德里内阁的授意下ISRO宣布印度进行了首次反卫星实验,用反卫星导弹成功击落一枚近地轨道卫星。

莫迪随后便在全国电视讲话中大打鸡血:此时此刻我们为印度骄傲,印度现在已跻身太空强国的行列,我们今天所做的目前只有三个国家能做到!

完成反卫星导弹的实验后,接下来就是月船2号的登陆工作。

毫不讳言,在世界范围内,印度的太空科技还算是比较雄厚,他们毕竟还是拥有丰富经验。

但在月船2号的准备工作中,印度并没有立足于科研项目里最重要的“完成”,而是妄图好高骛远般的“超越”,还没会走,就要跑步。

对于印度人来说心心念念的,就是想要超越中国嫦娥号的一切成就!

根据ISRO的披露,印度“月船2”探测器着陆点位于月球南极,如果最终成功,那么印度将成为世界上首个在月球南极软着陆的国家。

为何非是南极不可呢?

这与大国在月球上的竞争有关。不知从何时起,主要航空大国间形成一种潜规则:即在围绕探测月球的过程中,谁完成的技术难度愈大,谁的航空大国地位就愈巩固。

所以,ISRO就放着月球中部平坦的地形不用,非要去挑战月球南极坑坑洼洼的陨石坑。

而且,由于月球南极可能有一种各大航天强国梦寐以求的水冰沉淀物,一种既可以分解成氧气,又能组合成火箭燃料的地外物质!

现阶段,由于人类火箭的载重量十分有限,不能搭载足够多的水与火箭燃料,用于深空探索任务。

而月球重量只有地球的六分之一,理论上航天飞行器可以停留在月球轨道上空获取水与燃料,再飞往更遥远的深空。这也就意味着人类若想探索更遥远的深空或在月球建立永久的科研基地,最高效的解决办法就是提取月球南极的水冰沉淀物。

所以,这就对ISRO形成了致命的诱惑,使得他们放弃了老老实实一步一个脚印搞科研的初衷。

可能失败,就是在这时候埋下的。

而且另外,还有一个很重要的因素。

月球登陆器最核心的硬件就是变推力火箭发动机Variable thrust rocket engine,顾名思义,它是指火箭发动机可以在大范围内调节推力!

为何有这种设定呢?

首先,登陆器在飞行中是处于不断运动的状态,它的质量会跟随燃料的消耗而不断变化。

其次,太空是真空环境,没有重力吸引登陆器降落。

可想而知,如果发动机的推力始终处于恒定不变值,登陆器极有可能因推力过大无法完成登陆,所以登陆器的发动机必须具备大范围调节推力的技术。

在印度之前,成功登上月球的美苏中三国,均研制有变推力火箭发动机。

莫迪与俄罗斯分道扬镳后,ISRO仅凭印度航空工业的水平及人才储备,在短时间内显然没有能力研制出技术难度如此复杂的发动机。但总理莫迪出于政治考量下达的军令,ISRO又无法视而不见。

于是,印度再次展现出它那强悍的脑洞能力...

ISRO的办法异常粗暴,既然没有单一的变推力发动机,那就用多个恒定值推力的发动机来解决。

前期多台发动机火力全开,即将着陆时关闭部分发动机!

这就好比,美苏中都搞出了变频空调,当室内温度偏离设定值时,变频空调可以调节输出功率,使得温度柔顺地回到设定值。

但印度人的定频空调却没办法调节功率,只能通过开启和关闭调节温度,使得实际温度在设定值上下抖动。

而且,这样的做法看上去非常简单易行,但实际操作却有诸多困难。航天发射是一个系统化极强的工程,牵一发而动全身。任何一个细枝末节的改动,足以改变整个系统。

改动,是需要时间,更需要试错的。

印度为登陆器增加多个发动机,最直接的变化是重量上去了。

因为发动机重量的变化,ISRO不得不修改了发动机燃料、燃油箱数量、轨道器、着陆器支架。

这里面每个改动都需要很多次的试错和修正。但整个计划却又对时间非常敏感。

改到最后,整个系统的重量极速攀升,直接导致原定的GSLV Mk2火箭升级为推力更强大的GSLV Mk3,但其运载能力在系统大范围增重的情况下仍然捉襟见肘。

登月就好像攀登高山,超过一定的海拔,只要再往上100米,难度就会成倍增加,如果当地的气候条件要求登山者必须多带十公斤的设备或者给养,那么难度也会翻倍。

现在ISRO在已经大大增加了的系统重量之下,还要达成在月球南极着陆的目标,无疑就把风险大大地提升了!

所以,现在我们事后看来,“月船2号”的失败也就显得这是一个相当合理的结果了。

你毕竟不能把定频空调当作变频空调来用。

不过,印度的太空计划不会停止,这次的失败,也只是延缓其脚步而已。

印度人讲的话还是有一定道理。从发射到着陆,他们确实已经走完了99%的路程,仅仅失败在最后的1%上。

不过有时候,要突破这最后的1%,却可能要在原本已经很困难的基础上,多付出一倍的努力。

事实上,放在世界范围内来看,印度航空工业技术并不弱。

且印度有个最有利的条件,就是他的国际环境比中国好得多。

不论是美国的NASA与俄罗斯的联邦航天局,都愿意与印度合作。

比如印俄在月船项目上分道扬镳后,美国NASA以替补身份入场,为ISRO提供深空导航与通信服务,日本宇宙航空研究开发机构也在就印度第三次探月计划启动谈判。

有鉴于此,倘若印度能花5~10年的时间来攻关,登陆月球不在话下!

其实,他们要是肯早点抛弃不靠谱的俄国人,说不定这次就成功了。

但是,短期内,印度可能要忍受暂时的痛苦了。因为今年底明年初,我国将实施嫦娥五号探月计划,将一个登月器着陆到月球表面,还要用它挖掘月球的土壤和岩石,然后让登月器从月球轨道升起并返回地球,这难度可就比印度的月船2号复杂困难多了。

而以中国航天人的扎实作风和高成功率来看,印度恐怕又一次要远远观望我们远去的背影,锥心刺痛了。

没办法,搞科研,还真的就是要扎扎实实来搞,无论对印度,还是中国,甚至美国,在人类探索星际航行的征途上,一定要一步一个脚印,绝对不能寄希望于“大跃进”呀!

- 全文完 -

作者:火星大叔

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