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月船3号远地点达7万多千米!日本不甘落后,也要探月

 James5291 2023-07-23 发布于北京

月球上很久没这么热闹过了,不只是印度要登月,日本和俄罗斯也要登月,其中俄罗斯计划在8月11日发射“月球25号”,日本计划在8月26日发射“月球研究智慧着陆器”(Smart Lander for Investigating Moon,简称SLIM)。

目前印度月船三号已经第四次升轨,轨道高度233*71351KM。

日本登月项目“SLIM”很有意思,别人的月球探测器至少都好几吨重,比如:印度月船三号探测器3.9吨,俄罗斯月球25号探测器1.45吨,日本登月跟闹着玩似的,探测器发射质量只有587公斤,3/4还都是燃料,好家伙,日本登月就是为了发射个空壳子吗?剩下的1/4载重能放多少科学仪器?

日本却对外表示:这种小尺寸很重要,因为它设想的未来任务,可能需要特定目的的有效载荷。

日本登月:前阵子刚失败

其实,日本前阵子刚登月一次,上次是民营企业ispace的探测器“白兔-R”1号着陆器,这个登月存在作弊,因为用的火箭是美国SpaceX的猎鹰九号,登月舱是在德国组装测试,人工智能飞行计算机是加拿大的,“拉希德”月面探测车是阿联酋的。

就这,日本“白兔-R”1号登月任务还失败了,在着陆阶段因为错估了距离月面的距离,以及燃料不够,硬着陆在月球,NASA的月球勘探轨道器在该项目原计划登陆地点,拍到了着陆器的残骸。

日本这次登月是官方登月,是由日本宇宙航空研究开发机构(JSAXA)开发的月球着陆器,使用的火箭也是日本自己的H2A火箭。

从轨道设计上来看,似乎日本登月比印度登月要先进,因为日本登月只用围绕地球机动变轨一次,就能到奔月轨道。

印度登月轨道就不得了了,要在地球轨道附近变轨5次,光是路上消耗的时间就比日本多多了。

这样看下来,日本岂不是更先进?

其实不是这样的,日本为啥只用变轨1次就能进入奔月轨道?不是因为它的火箭推力大,而是因为它的探测器重量太小了,只有587公斤,火箭可以直接把探测器打到250*19000Km的轨道上,在近地点抬升轨道到250*399960Km后,就能进入环月大椭圆轨道,然后再制动5次,直到来到100*15Km的椭圆轨道,在近地点只有15公里的时候,实行月面软着陆。

日本称:SLIM将能够降落到想要让它降落的地方,而不仅仅是容易着陆的地方。月球表面坑坑洼洼,一般着陆器软着陆的时候,都会选择相对平坦的地方着陆,如果日本SLIM能够降落到任何地方,那说明它确实很厉害。

日本方面称,SLIM配备了高分辨率相机和图像处理算法,进入月球轨道后,能识别陨石坑并测量位置,然后决定最佳着陆点,日本预测它将在其选定目标100米范围内着陆,这个精度已经非常精确了。

日本、印度登月对比

日本登月火箭用的是H2A,地球同步轨道运载能力4.5吨;印度登月用的是LVM3,地球同步转移轨道运载能力是4吨,和日本火箭差的不是非常多。但是日本H2A火箭发射成本约9000万美元,大约是6.4亿人民币,要知道的是,印度月船三号的探测成本才7500万美元,这样算下来,印度登月好便宜。

其次是探测器,日本探测器只有587公斤,而且推进剂质量约是发射质量的3/4,也就是说留给科学仪器的载荷非常少,而且发射时贮箱的载荷对运载火箭的影响非常大,为了降低这方面的影响,日本直接将推进剂贮箱当做主体结构,科学仪器都放在贮箱的仪器箱上。

日本对于探测器只有587公斤的解释是:担心大型项目占据大部分预算,开展深空探测活动的频率会下降,因此,日本在推进小型活动,产生了低资源型科学计划的需求,模块化、集成化军事强有力的低资源型航天器设计手段。

印度的探测器重达3.9吨,不仅有着陆器,还有月球车,虽然月球车只有26公斤,只能活动1个月昼(14个地球日),但是发射质量和携带的科学载荷比日本的要重一些。

虽然航天仪器小型化确实很重要,但是日本发射质量只有587公斤,而且推进剂质量还占了3/4,你说这个重量能搭载很多科学载荷,我是怀疑的。

其实,日本和印度两国在航天领域最大的不同是:日本航天对美国依赖很深,航天器的电子元器件中60%都是进口,测控和测法也依赖美国,而且日本受《美日安保条约》的影响,航天事业的发展也受制于美国,长期以来主要是给美国做配套,提供零件和设备,日本在某个细分领域确实实力雄厚,但是系统并不健全,也正是因为如此,日本航天多年来都没有亮眼的成绩,甚至航天领域的每一步都有美国的影子。

虽然印度航天实力也不咋滴,先进设备也是靠进口,经常被嘲笑“万国造”,但是印度好歹拥有基本的航天体系,不是依附于某个国家。

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