北京時間2023年7月14日17:05，搭載印度“月船三號”（Chandrayaan-3）月球探測器的LVM3-M4運載火箭，將從斯里赫里戈達島薩迪什達萬航天中心（SDSC-SHAR）2號工位（SLP）發(fā)射升空，將探測器送往近地點170千米、遠地點36500千米、傾角21.30度的橢圓停泊軌道（Elliptic Parking Orbit，EPO) ，而后將由推進器將探測器抬升至地月轉(zhuǎn)移軌道。

“月船三號”是印度自行研制的第三個月球探測器。該探測器由推進器、著陸器、巡視器3部分組成，推進器（Propulsion Module，PM）發(fā)射質(zhì)量2148千克，著陸器（Lander module，LM）與巡視器（Rover）組合體質(zhì)量1752公斤，其中巡視器（月球車）質(zhì)量26千克，三器總計發(fā)射質(zhì)量3900千克。

“月船三號”任務主要有3大目標：驗證月球表面安全軟著陸；驗證巡視器巡視月球；實施原位科學實驗。3大目標中最難實現(xiàn)的是月面軟著陸，這也是任務成功的前提，為此探測器進行了復雜的配置，并在地面進行了多項著陸器專項測試。

為了實現(xiàn)月面軟著陸的任務目標，著陸器采用了數(shù)項關鍵技術，配備了高度計（Altimeters）、測速儀（Velocimeters）、慣性測量組合（Inertial Measurement）、推進系統(tǒng)、導航制導和控制設備（Navigation, Guidance & Control，NGC)、危險探測和避障設備（Hazard Detection and Avoidance）、著陸腿（Landing Leg Mechanism）等部組件和分系統(tǒng)。

具體而言，高度計包含激光及射頻高度計（Laser & RF based Altimeters）；測速儀包含激光多普勒測速儀和著陸器橫移速度相機（Laser Doppler Velocimeter & Lander Horizontal Velocity Camera）；慣性測量組合包含激光陀螺儀和加速度計（Laser Gyro based Inertial referencing and Accelerometer package）；推進系統(tǒng)包含800牛變推力液體發(fā)動機、58牛姿態(tài)推進器和變推力發(fā)動機控制電子設備（800N Throttleable Liquid Engines, 58N attitude thrusters & Throttleable Engine Control Electronics）；導航、制導和控制設備擁有動力下降軌跡規(guī)劃功能和控制軟件（Powered Descent Trajectory design and associate software elements）；危險探測和避障設備包含著陸器危險探測和避障攝像機及處理算法（Lander Hazard Detection & Avoidance Camera and Processing Algorithm）。

為了在地面驗證上述相關技術，已經(jīng)按計劃成功進行了幾項著陸器專項測試，包含綜合冷測試（Integrated Cold Test）、綜合熱測試（Integrated Hot test）、著陸腿機構性能測試（Lander Leg mechanism performance test ）。

綜合冷測試內(nèi)容為在直升機平臺上進行綜合傳感器和導航設備性能測試（Integrated Sensors & Navigation performance test using helicopter as test platform）；綜合熱測試內(nèi)容為使用塔吊作為測試平臺的傳感器、驅(qū)動器和導航、制導和控制設備的閉環(huán)性能測試（closed loop performance test with sensors, actuators and NGC using Tower crane as test platform）；著陸腿機構性能測試內(nèi)容為在模擬不同著陸條件的月球模擬試驗臺上進行著陸腿機構性能測試（Lander Leg mechanism performance test on a lunar simulant test bed simulating different touch down conditions）。

相較于“月船2號”，“月船3號”探測器進行了一系列的改進提升。針對發(fā)射過程中可能出現(xiàn)的問題，“月船3號”的結(jié)構、計算機、硬件、軟件和傳感器都進行了大幅改進?！霸麓?號”裝載了更多的推進劑；加強了著陸腿；安裝了大型太陽能電池板，發(fā)電量更大；配置了更多傳感器，安裝了激光多普勒測速儀；優(yōu)化了算法并安裝新的軟件，如果無法在首選著陸區(qū)著陸，可以支持探測器自主選擇著陸區(qū)域。

“月船三號”是印度繼“月船二號”之后第二度嘗試登陸月球，志在成為世界第4個實現(xiàn)月面軟著陸的國家。本世紀以來，中國之外的國家已經(jīng)進行了多次月面軟著陸嘗試，均以失敗告終，這說明登月是一項工程實現(xiàn)難度極高的任務，沒有雄厚的航天技術實力難以實現(xiàn)。此次“月船三號”再度挑戰(zhàn)月面軟著陸，將是對印度航天綜合實力的又一次大考，這次會有不一樣的結(jié)局嗎？

作者：大白高國