本报讯(记者甘晓)8月23日晚,印度月球探测器“月船三号”携带的着陆器在月球南极成功着陆。这使得印度成为继苏联、美国和中国之后第四个向月球发射探测器的国家。
在接受《中国科学杂志》采访时,中国科学院国家空间科学中心研究员周说:“‘月船3号’的成功不是偶然的。印度科学家攻克了携带难、通信测控难、控制难三大难题,付出了艰辛的努力。”
《月船3》于7月14日上线。它携带的维克拉姆着陆器高约2米,重约1700公斤,包括一辆26公斤的月球车。在到达月球之前,“月船3号”多次利用地球和月球的帮助进行转场,需要同时克服地球和月球的引力,这与推力强大的运载火箭密不可分。
周介绍,印度在困难条件下自主研制了运载能力大的火箭,解决了运载难的问题。如今,印度运载火箭的能力相当于中国的长征三号系列。
“奔月”一个多月后,“月船3号”在南纬69.37度、东经32.35度的月球南极附近着陆。在周看来,这一着陆位置的选择为“月船3号”攻克通信测控难题带来了好处。
“真正意义上的月球南极,实际上是指南纬85度到90度约2000公里的区域,但这个区域在地球上无法直接看到,探测器无法与地面建立直接通信。”周解释说,“月船3号降落在略低的纬度,利用地球表面的大型深空测控天线,实现了与地面的直接通信链路。”
在登陆月球表面之前,“月船3号”还面临着难以控制的问题。“月船2号”因避障失败硬着陆坠毁后,印度科学家投入大量人力物力攻克了“避障相机”和“变推力发动机”两项关键技术。
当下降到距离月球表面几百米的距离时,“月船3号”用其避障相机对月球表面进行拍照,并独立计算和判断表面是否有障碍物。如果有障碍物,会启动变推力发动机,着陆前会横向移动探测器。
周说,虽然“月船3号”采用的避障技术不是最先进的,避障相机拍摄的照片精度也不是太高,但还是实现了从无到有的飞跃。
当然,在更先进的软着陆技术中,两次避障可以为安全着陆提供“双保险”。第一次避障距离月球大概几公里。打开避障摄像头进行初步判断。第二个避障更为关键。当探测器下降到距离月球表面约100至200米时,应该会“悬停”。此时,避障相机拍摄完月球地形后,需要在几秒钟内完成自主计算和判断,然后完成安全着陆。
按照计划,“月船3号”将在月球上工作两周左右,分析月球表面的土壤和岩石,查明月球南极是否存在“水冰”。“月球南极存在大量永久阴影区,可能存在的水冰将为人类在月球建立基地提供资源。因此,月球极地探测成为月球探测的热点之一。”周向指出。
此外,专家认为,“月船3号”搭载的月球车将面临在永久阴影区工作的低温考验。
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