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终究还是燃料不足?月船3号未能进入100km轨道,或将面临巨大困难

 老老树皮 2024-05-22 发布于美国

导语

月球上有大量的贵重资源,包括白银、钛、铀、钽和镁等金属矿和各种非金属矿,分析研究这些资源有助于地球上资源的开发利用,甚至能够在未来支持地球上的人类居住。
然而,将这些资源带回地球需要耗费巨大的能源和物质,并且在月球上进行采矿生产,由于月球上没有自然环境的保护,采矿设备能够承受辐射和极低的温度等极端条件,这也是一个巨大的挑战。

因此,月球资讯的使用可能会更多地局限在月球上,为此我们需要在月球上一定程度上进行资源开发,这样就能够更加高效地利用月球上的资源。
同时,这也需要月球资讯有较高的自主能力,弥补地球和月球之间的通信延迟的影响,在复杂多变的月球环境中实现自主的决策。
目前,一直存在这样一种说法,认为月球资讯会因为燃料不足,从而未能进入预定的轨道,这一说法是否属实?
有何道理?

终究还是燃料不足?月船3号未能进入100km轨道,或将面临巨大困难

一、“燃料不足”?。

月球资讯是印度在月球探测任务中的代表,该探测任务由印度太空研究组织(ISRO)牵头,旨在对月球进行科学探索,承担任务的是月船3号。
印度此前就曾带着月船1号和月船2号来到月球附近,然而,月船1号虽然成功进入地月转移轨道,但是由于接收到的通信信号有误,无法与月球探测中心实现联系,导致任务失败;
月船2号虽然成功进入地月转移轨道,但由于着陆器在距离月球50千米的高度处与控制中心失去联系,无法继续进行探测任务。

可以说,月船3号肩负着月船1号和月船2号的遗憾,同时为了避免再次失败,月船3号在科学方案上也进行了较大的改进和升级,当然在软着陆阶段方案也得到了优化。
月船3号的组成模块也较为特殊,包括了着陆器、推进模块和太阳能动力月球车等关键模块,就月船3号的命名看,该号代表地球到月球的第三次探测,同时也代表着印度30年的独立。

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印度是世界上人口第二多的国家,但是工业生产力和技术水平相对于欧美国家还有很大的差距,因此,在他们的月球探测任务中,他们的目标就是要向欧美国家学习先进的技术,以及实战的技术经验,积极提升自身的技术水平。
月船3号在前两次探测任务的基础上,除了跟着两次失败的经验教训,还做了模拟和实验,严密测试,从而做出最合适的方案,并且通过多次调试,月船3号被送上火箭,从而开始他的月球之旅。

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然而,月船3号并非一路顺风,中途也经历了一系列的挑战,包括发射后面临的轨道高度不理想的挑战,同时也给后续轨道调整带来了难度;
同时,月球着陆的难题依旧存在,但是在印度的火箭科学家们的不懈努力下,月船3号成功降落在月球表面,并且实现了月球探测任务,所到的轨道距离与后续的任务进展是否会面临巨大困难?

终究还是燃料不足?月船3号未能进入100km轨道,或将面临巨大困难

月船3号发射后,要想到达月球,首先要进入地火转移轨道,然后再到达地月转移轨道,从而才能在移动轨道上环绕月球一周。
月船3号的发射是根据时机特殊,因此,在月球上方停留的时间可以忽略不计,因此,月船3号的发射窗口相对来说比较大。

可以说,月球的发射窗口主要是因为地球和月球的单次对齐会根据不同的周期而发生变化,因此,每一次发射都需要等待新的发射窗口开启。
月船3号在升空的过程中,发射火箭将他送上地火两段火箭的运载轨道,然而,火箭将月船3号送入地火两段轨道中,轨道的高度却没有达到预期的求,仅为450千米。

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这一轨道高度远低于理想的轨道高度,但是由于月船3号的发射窗口较大,因此,印度科学家们对月船3号进行了几次轨道调整,从而将月船3号的轨道高度调整至更为理想的24130千米,使其进入了地火转移轨道。
此后,月船3号要进行两次的轨道调整,以进入地月转移轨道,然而,月船3号在第一次译火时进行了45秒的译火,但是在第二次轨道调整时,译火的间隔只有17分钟左右,持续译火932.5秒,最终将月船3号送入地月转移轨道。

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此后,月船3号在地月转移轨道上环绕月球,准备进行软着陆任务,但是印度科学家们在月船3号的轨道距离上花费了较长的时间,使月船3号在月球附近耗费了一定的燃料。
在月船3号的软着陆任务中,需要着陆器自主减速,并且对下方地形和坡度进行分析判断,从而选择合适的着陆点,但月球上大气力微弱,因此,着陆器不能依靠大气阻力来对着陆器进行减速。

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同时,月球上的重力非常之小,因此,着陆器也不能依靠重力来减速,这也意味着着陆器需要自带速度变化器,来对着陆器进行减速。
当然,这也意味着着陆器需要更多的燃料,来完成减速环节,随着月船3号在轨道上耗费的时间越久,燃料也就越少,因此,这也引出了月船3号未能进入100km轨道的说法。

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同时,月船3号在面对许多未知的挑战时,印度科学家们也为月船3号准备了相当的冗余和安全措施,从而给月船3号带去最大的保障,并且在面对任务成功时,印度科学家们也感到十分高兴。

二、“燃料不足”的可能性。

月船3号的软着陆任务固然面临很多困难,但他并不是因为“燃料不足”而未能进入100km轨道。

月船3号在轨道上耗费的时间的确比较长,同时也是印度科学家们所不愿意看到的,在进行轨道调整时,他们选择了更为节约燃料的方案,但是这一方案需要更长的时间。
而在当时,月船3号已经在地月转移轨道上环绕月球一周有余,印度科学家们也没有太多的时间在轨道调整上,因此,他们也选择了更节约燃料的方案,同时也是为了在第一时间对月船3号进行轨道调整,从而避免更多的燃料损耗。

同时,月船3号在进行多次轨道调整后,已经比较接近地月轨道高度,因此,这一方案也较为可行,同时也有利于减少月船3号在进入地月轨道后进一步对月球的影响。
在着陆的过程中,因为月球上的环境更为复杂,着陆器面对的挑战也更为艰巨,同时,着陆器的自主能力也需要更强,因此,着陆器在进行软着陆时,也需要更多的冗余和安全措施,从而给着陆器带来保障。

着陆器在减速着陆时,任何微小的偏差都有可能导致月船3号的任务失败,因此,这一环节更为重要,同时,在月船3号着陆器上,还配有多个自主感知系统和独立制导系统,以及多个备用的制动发动机,从而给月船3号的任务带来更多的保障和防止失败。
着陆器在接近月球表面时,需要监测月球表面的距离,同时也需要将月船3号的速度限制在理想范围内,从而保持好着陆器的水平稳定。

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同时,着陆器面对的地形非常之复杂,极易受到地形的影响,因此,着陆器自主能力需要更强;
在月船3号的任务中,如果月船3号面临危险,但同时又面临任务的失败,印度科学家们更愿意让月船3号“自爆”行动而不是让月船3号“自爆”行动。

因此,月船3号的后续任务将更有挑战性,比如对月球表面的照相和激光测距,将会更加复杂,因此,印度科学家们也将月船3号的任务时间进行了相应的缩短。
然而,月球是人类了解最为“简单”的天体,因此,如果将月船3号换做水波一号探测器,想要到达火星也是较为困难的,同时也面临着同样的困难,印度在1月间发射的月船3号探测器成功实现了火星进入轨道,但并未将着陆器送入火星表面。

因此,任何一个国家在进行月球、火星等行星探测任务时,也会带着一定概率的失败,但是国家在进行月球探测任务时,也能够对月球进行更为深入的探索。
因此,月球探测任务将成为人类探索太空的一个重要方向,同时,月球探测任务的成功更是一件值得庆祝的事情,同时也为月球上的未来探索建立了基础。

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三、未来的月球探索。

月球的表面环境非常复杂,同时无法形成气压,对太阳光照射形成高温、辐射效应,一旦到夜晚,月球上的温度也会骤降,同时月球上没有水资源,环境可以说非常之恶劣。
因此,未来人类要强大月球资讯的能力,不仅需要提升月球资讯的探测能力,还需要增加月球资讯的自主能力,弥补地球和月球之间的通信延迟。

因此,未来月球探索任务,需要增加月球资讯的制导技术,环境感知能力和自主决策能力,月球资讯在进行着陆任务时,需要充分感知月球表面的环境,同时还需要分析判断月球表面的地形,从而选择合适的着陆点。
同时,未来还需要借助人工智能和自主机器人技术,将其应用到月球资讯中,使其具有更高的智能和自主性,对于未来的月球资源开发,也能够更好地实现。

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月球资源的开发会对地球上的自然环境产生一定的影响,因此,未来月球资讯对于资源的开发需要更具自主能力,同时也要减少月球上采矿设备对地球上自然环境的影响。
同时,未来随着太阳系探测任务的逐渐深入,也能够广泛的吸收其他国家的优势,促进国际合作关系,同时也可以使各国之间实力信息等资源共享,从而推动太阳系探测我们的进展。

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未来的月球探索更不仅局限于科学研究上,还有月球资源的开发和月球登陆计划等更加宏大的目标,而这些都需要人类在未来付出更多的努力和勤奋的工作。

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结语

人类自古以来,都向往太空,想要探索宇宙的奥秘,同时人类对太空的探索也更多的是解决当前地球上的问题。

从月球资讯到火星探测,再到未来的银河系探测任务,人类的智慧和勇气也越来越足。
同时,月球探索的成功不仅是我们在技术上的挑战,更是我们人类的智慧和勇气,同时也为人类探索太空的进步和发展作出了巨大的贡献。

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