印度太空研究組織位于班加羅爾的總部里,科學(xué)家和工作人員正在測(cè)試室里檢查月船2號(hào)的維克拉姆號(hào)著陸器。如果月船2號(hào)發(fā)射成功,印度有望成為第四個(gè)在月球軟著陸的國(guó)家。
北京時(shí)間22日17時(shí)13分,印度“月船2號(hào)”登月飛船發(fā)射升空。目前,它正在飛往月球南極的途中,如果一切順利,它的著陸器將在9月初登陸月球。
印度希望借助這次任務(wù),躋身于第一個(gè)在月球南極附近實(shí)施受控軟著陸的國(guó)家,并繼俄羅斯、美國(guó)和中國(guó)之后,成為第四個(gè)在月球表面軟著陸的國(guó)家。
月船2號(hào)搭載的科研設(shè)備,將會(huì)研究月球神秘的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和稀薄的散逸層(大氣層的一部分),并將提供月球南極地區(qū)化學(xué)成分的關(guān)鍵細(xì)節(jié)。畢竟,月球南極地區(qū)是未來載人登月的熱門地點(diǎn)。
那么,想不想起底這次歷史性的登月任務(wù)?且看我們細(xì)細(xì)道來。
月船2號(hào)是什么?它的意義為什么如此重大?
月船2號(hào),是印度太空研究組織(ISRO)最近送向月球的一艘宇宙飛船。這艘飛船,是2008年印度首個(gè)探月飛船“月船1號(hào)”繞月軌道器的后繼者。月船1號(hào)的設(shè)計(jì)在軌時(shí)間為2年,卻僅僅運(yùn)行了10個(gè)月。盡管短命,但月船1號(hào)的數(shù)據(jù)對(duì)于探測(cè)月球表面的冰凍水至關(guān)重要。它還極大鼓舞了印度科學(xué)界的士氣。
“月船1號(hào)激勵(lì)了全國(guó)上下的各個(gè)階層的人,我也是其中之一。我是2009年月船1號(hào)發(fā)射后開始讀的博士,此后的7年里,我一直都是ISRO的研究人員。它對(duì)我很重要。”月船2號(hào)雷達(dá)團(tuán)隊(duì)前成員之一、現(xiàn)美國(guó)月球與行星研究所的博士后Sriram Bhiravarasu說道。
月船2號(hào)的安全降落,將為ISRO的行星科學(xué)項(xiàng)目添上濃墨重彩的一筆。2014年,當(dāng)印度的“曼加里安號(hào)”火星軌道器成功抵達(dá)火星后,印度成為了第一個(gè)首次嘗試探索火星便一舉成功的國(guó)家。ISRO的科學(xué)探索任務(wù)還有一個(gè)可圈可點(diǎn)的地方在于成本低廉。飛往其它星球的復(fù)雜任務(wù)一般需要耗費(fèi)數(shù)十億美元,但據(jù)報(bào)道,月船2號(hào)的預(yù)算僅為1.44億美元,比拍攝科幻電影《星際穿越》花的錢還少。
這項(xiàng)新的探月任務(wù)還具有另一個(gè)里程碑意義,因?yàn)?,在ISRO的歷史上,這項(xiàng)任務(wù)的兩個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)導(dǎo)職位均由女性擔(dān)任。月船2號(hào)任務(wù)的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人是Muthayya Vanitha,此前曾從事“曼加里安號(hào)”火星任務(wù);月船2號(hào)的任務(wù)負(fù)責(zé)人是Ritu Karidhal,在確?!奥永锇蔡?hào)”成功抵達(dá)火星的過程中起到了主要作用。
月船2號(hào)將在哪里著陸?怎么著陸?
此前三項(xiàng)探月任務(wù),包括月船1號(hào),都曾派出探測(cè)器飛到月球南極,沖向月面,撞擊產(chǎn)生碎屑云,從而讓繞月軌道器捕捉到月面物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)分析。2009年,日本的繞月軌道器“輝夜姬號(hào)”任務(wù)結(jié)束后,受控墜入月球南極的Gill撞擊坑。不過,根據(jù)設(shè)計(jì),月船2號(hào)將受控降落在月面,并在月面執(zhí)行探測(cè)任務(wù)。月船1號(hào)僅包含一個(gè)軌道器,而月船2號(hào)包括一個(gè)軌道器,一個(gè)著陸器和一個(gè)巡游器(月球車)。
為了確保成功軟著陸,月船2號(hào)將不會(huì)直接飛向月球。它會(huì)先繞地球飛行幾圈,然后推進(jìn)器將會(huì)把這艘飛船越推越遠(yuǎn),直到它進(jìn)入奔月軌道??拷虑蛑螅麓?號(hào)將會(huì)點(diǎn)燃圖近期,進(jìn)入距離月面大約100千米的圓形繞月軌道。
之后,繞月軌道器將會(huì)與其上搭載的珍貴物品脫離,那就是重約1.5噸的“維克拉姆號(hào)(Vikram)”著陸器。維克拉姆號(hào),以ISRO首任主席、物理學(xué)家維克拉姆·薩拉巴伊(Vikram Sarabhai)命名,將會(huì)自動(dòng)制動(dòng),并掃描月面,探測(cè)撞擊坑和潛在的障礙物。
如果一切順利,維克拉姆號(hào)將會(huì)在9月6日著陸月球。備選著陸地點(diǎn)有兩個(gè),均位于月球南緯70度左右的Manzinus C撞擊坑和Simpelius N撞擊坑之間。嚴(yán)格來講,維克拉姆號(hào)并不會(huì)降落在月球南極,但它是截至目前受控降落在月球最靠南的著陸器。
著陸后不久,維克拉姆號(hào)將會(huì)展開一個(gè)坡道,月球車“普拉吉安號(hào)(Pragyaan)”將會(huì)走出。這輛月球車的名字取自梵文中的“智慧”一詞。它重約27千克,設(shè)計(jì)行走里程為500米,所使用的動(dòng)力為50瓦的太陽能板。維克拉姆號(hào)與普拉吉安號(hào)的設(shè)計(jì)壽命為一整個(gè)月晝,即大約14個(gè)地球日。它們能否經(jīng)受住嚴(yán)寒的月夜尚不得而知,不過,它們的軌道器將會(huì)繞月飛行1年。
月船2號(hào)上搭載有什么設(shè)備,會(huì)開展什么研究?
月球2號(hào)共有13個(gè)科研載荷:8個(gè)在軌道器上,3個(gè)在維克拉姆號(hào)著陸器上,2個(gè)普拉吉安號(hào)月球車上。
月船2號(hào)的軌道器基本上算是月船1號(hào)的升級(jí)版。它搭載的攝像頭能以40厘米的分辨率對(duì)月面進(jìn)行測(cè)繪,對(duì)鎂等特定元素在月面的分布進(jìn)行測(cè)定,并將探測(cè)月球纖薄散逸層的構(gòu)成。軌道器上的一個(gè)專用攝像頭將為維克拉姆號(hào)著陸器和普拉吉安號(hào)月球車提供著陸點(diǎn)的高分辨率圖像;其雷達(dá)系統(tǒng)將會(huì)窺探南極地區(qū)撞擊坑里處于永久陰影當(dāng)中的區(qū)域。如果這些區(qū)域里存在與月壤混合的“臟冰”,月船2號(hào)也能夠探測(cè)到。
維克拉姆號(hào)上搭載有一個(gè)地震儀,用于探測(cè)月震;而它上面的一個(gè)探針將會(huì)測(cè)量月球表面附近電子及其它帶電粒子的濃度。普拉吉安號(hào)月球車上還有一個(gè)“重磅武器”:一團(tuán)放射性的鋦-244。這團(tuán)放射性物質(zhì)會(huì)發(fā)出X射線和高能粒子,掃過附近的巖石,而巖石內(nèi)部的一些元素就會(huì)發(fā)出熒光,從而讓普拉吉安號(hào)研究巖石的化學(xué)成分。
月船2號(hào)的總體目標(biāo)是更好地了解水冰和月球極地附近其它混合物的分布,并研究月球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。此類研究將會(huì)幫助科學(xué)家進(jìn)一步理解月球和太陽系的起源,并有助于未來的宇航員更好地標(biāo)記潛在的水源。
盡管著陸過程很艱難,但月球南極地區(qū)差不多是月球上最適合人類生存的地方。除了有水冰和其它必備材料,南極Shackleton撞擊坑中高聳的“永恒光亮群峰”幾乎永遠(yuǎn)都沐浴在日光下,可以讓未來的探索者享受近乎無盡的太陽能。
不過,要弄清月球水的來源及其目前的活動(dòng)卻并非易事。月球可能有三種不同類型的水:誕生時(shí)留下的原始水、彗星撞擊帶來的水冰、疑似來自太陽的帶電粒子形成的水離子。截至目前,誰也說不清這些不同種類的水是如何相互作用的。
Bhiravarasu說:“你或許會(huì)說存在月球水循環(huán),但我們對(duì)它一無所知。如果這項(xiàng)任務(wù)的所有設(shè)備都運(yùn)轉(zhuǎn)良好,將會(huì)為這個(gè)謎團(tuán)提供重要的線索。”
印度的太空項(xiàng)目將會(huì)走向何方?
印度的太空項(xiàng)目絲毫沒有懈怠的跡象,尤其是如果月船2號(hào)取得成功之后。最近,ISRO向國(guó)際上的航天機(jī)構(gòu)發(fā)出號(hào)召,共同研發(fā)Shukrayaan號(hào)金星探測(cè)器。該探測(cè)器預(yù)計(jì)將于2023年發(fā)射。
Bhiravarasu說:“太空一直很殘酷,因此,有了這三項(xiàng)成功的任務(wù),我們將會(huì)去往更遠(yuǎn)的地方。這將會(huì)給予ISRO更大的信心,在未來十年里執(zhí)行更多行星探測(cè)任務(wù)?!?/p>
2018年8月,印度總理納倫德拉·莫迪宣布了“太空飛船(Gaganyaan)”計(jì)劃,在2022年前建造并發(fā)射印度的載人軌道飛船。如果太空飛船計(jì)劃取得成功,將會(huì)使印度成為繼俄羅斯、美國(guó)、中國(guó)之后第四個(gè)將自己的宇航眼送入太空的國(guó)家。
2018年,《印度時(shí)報(bào)》報(bào)道稱,無論在技術(shù)方面還是資金方面,印度的太空飛船計(jì)劃面臨著陡峭的上坡路。不過,起碼在宇航員方面,ISRO已經(jīng)取得了一些進(jìn)步。今年6月,ISRO主席Kailasavadivoo Sivan宣布,印度空軍將在2019年8月前遴選10名候選人員,并最終確定3名宇航員。7月份,ISRO與俄羅斯聯(lián)邦航天局簽署協(xié)議,對(duì)這些宇航員進(jìn)行訓(xùn)練。
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