8月23日晚間，印度月球探測(cè)器“月船3號(hào)”所攜帶的著陸器成功在月球南極著陸。這讓印度成為繼蘇聯(lián)、美國和中國之后第四個(gè)實(shí)現(xiàn)探測(cè)器登月的國家。

接受《中國科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員周炳紅表示：“‘月船3號(hào)’的成功不是偶然，印度科學(xué)家克服了運(yùn)載難、通信測(cè)控難、控制難等三大難題，付出了艱辛努力。”

“月船3號(hào)”于7月14日發(fā)射升空，它所攜帶的“維克拉姆”著陸器高約2米、重約1700公斤，包括一輛26公斤重的探月車。抵達(dá)月球前，“月船3號(hào)”多次借力地球和月球進(jìn)行轉(zhuǎn)軌，這需要同時(shí)克服地球和月球的引力，離不開具有強(qiáng)大推力的運(yùn)載火箭。

(資料圖片僅供參考)

周炳紅介紹，印度在較為困難的條件下自主研制出運(yùn)載能力較大的火箭，克服了“運(yùn)載難”的問題。如今，印度運(yùn)載火箭的能力與我國長征三號(hào)系列相當(dāng)。

經(jīng)過一個(gè)多月的“奔月”，“月船3號(hào)”在月球南緯69.37度、東經(jīng)32.35度的南極附近區(qū)域著陸。在周炳紅看來，這一著陸位置的選擇對(duì)“月船3號(hào)”克服通信測(cè)控難題帶來了好處。

“真正意義上的月球南極，實(shí)際上指的是位于南緯85度到90度大約2000公里范圍的區(qū)域，但在地球上不能直接看到這一區(qū)域，探測(cè)器無法與地面建立直接通信。”周炳紅解釋，“‘月船3號(hào)’選擇緯度略低的位置著陸，利用地球表面的大型深空測(cè)控天線，實(shí)現(xiàn)了與地面的直接通信鏈路。”

著陸月球表面之前，“月船3號(hào)”還面臨控制難的問題。在“月船2號(hào)”因沒有避障而硬著陸墜毀后，印度科學(xué)家投入大量人力物力，攻克“避障相機(jī)”和“變推力發(fā)動(dòng)機(jī)”兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

在下降至月球表面幾百米處時(shí)，“月船3號(hào)”用其攜帶的避障相機(jī)對(duì)月面進(jìn)行拍照，并進(jìn)行自主計(jì)算判斷表面是否存在障礙物。如果障礙物存在，將啟動(dòng)變推力發(fā)動(dòng)機(jī)，橫向移動(dòng)探測(cè)器之后再降落。

周炳紅說，盡管“月船3號(hào)”采用的避障技術(shù)還不算最先進(jìn)，避障相機(jī)拍攝的照片精度也不算太高，但仍然實(shí)現(xiàn)了“從無到有”的跨越。

當(dāng)然，在更加先進(jìn)的軟著陸技術(shù)中，兩次“避障”能夠?yàn)榘踩懱峁半p保險(xiǎn)”。第一次“避障”大約在距離月球幾公里處，打開避障相機(jī)進(jìn)行初步判斷。第二次“避障”更為關(guān)鍵，探測(cè)器下降至月球表面約100-200米時(shí)要進(jìn)行“懸停”。此時(shí)，避障相機(jī)拍攝月表地形后，要在幾秒鐘內(nèi)完成自主計(jì)算判斷后，實(shí)現(xiàn)安全著陸。

按計(jì)劃，“月船3號(hào)”將在月球上工作兩周左右，對(duì)月球表面的土壤和巖石進(jìn)行分析，并尋找月球南極是否存在“水冰”。“月球南極有大量永久陰影區(qū)，可能存在的水冰將為人類在月球上建立基地提供資源，因此月球極區(qū)探測(cè)成為當(dāng)前月球探測(cè)的熱點(diǎn)之一。”周炳紅指出。

此外，專家們認(rèn)為，“月船3號(hào)”搭載的月球車還將面臨在永久陰影區(qū)工作的低溫考驗(yàn)。

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