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“恐怖15分钟”致印以登月任务最终以失败告终

腾讯太空 · 公众号 · 探索 · 2019-09-20 21:41

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印度的第一次登月尝试最终以失败告终。4月，以色列的“创世纪”号登月器也遭此厄运。下降和着陆是登月任务的两大难点，尤其是后者。印度航天计划负责人将其称之为“恐怖的15分钟”。在这短短的15分钟，登月器必须成功执行一系列复杂指令，几乎没有犯错的余地。

8月20日，印度空间研究组织（ISRO）主席凯拉萨瓦迪沃·希万展示“月船-2”号轨道器和漫游者模型

当地时间9月7日，印度的第一次月球软着陆尝试宣告失败。此次登月任务的主飞船“月船-2”号从月轨观测到遭遇厄运的“维克拉姆”号登月器。这个登陆器坠落月球南极，印度空间研究组织（ISRO）表示他们已无法恢复与“维克拉姆”号的通讯。5个月前，以色列非盈利组织SpaceIL的“创世纪”号登月器也坠毁月表。两次登月任务都在最后的下降阶段遭遇不幸。

7月22日，印度的“月船-2”号探月飞船发射升空

科罗拉多大学工程与应用科学学院院长罗伯特·布劳恩表示：“在执行太空探索任务时，登陆是最具挑战性的环节之一。如果不能按计划进行，几乎没有再来一次的可能。”如果“维克拉姆”号成功着陆，印度将成为第四个在月球上实现软着陆的国家。在距月表2公里的位置，“维克拉姆”号脱离预定路线，不久后与操作人员失去联系。

“月船-2”号轨道器拍摄的月表照片

据《纽约时报》报道，操作人员后来发现一个错误指令，这个指令命令“维克拉姆”号关闭发动机。以色列的“创世纪”号着陆器也遭受类似厄运，在下降阶段与控制中心失去联系。当时，这颗登陆器以每小时近500公里的速度坠落月球。值得一提的是，“创世纪”号是第一项私人登月任务。SpaceIL表示输入“创世纪”号电脑的一个手动指令导致了技术故障，进而导致着陆器的主引擎失灵，未能按计划减速。

“创世纪”号最后拍摄的照片之一

印度空间研究组织（ISRO）主席凯拉萨瓦迪沃•希万表示“维克拉姆”号和“创世纪”号都是在下落的最后阶段出了差错。此前，他曾将登月的下降阶段称之为“恐怖的15分钟”。布劳恩说：“一旦启动登陆程序，就必须确保每个环节都万无一失。这就像背着降落伞跳下飞机，降落伞必须正常工作。”

2010年7月13日，美国宇航局首席技术专家罗伯特·布劳恩在新空间技术产业论坛发表讲话

在着陆阶段，登月器要执行一系列复杂指令——经常是数百个指令——每一个环节都至关重要。布劳恩说：“着陆过程的所有环节都必须成功完成，如此才能顺利登陆。”作为登陆程序的第一步，登月器首先要离开月球轨道，而后朝着正确的方向移动。

美国宇航局计划实施火星样本采集-返回任务

通常情况下，着陆器在这个阶段伸开“腿”。在此之后，着陆器继续重新配置和再定向，在布满陨坑的月球表面寻找最安全的着陆点。随着与地表越来越近，着陆器必须减缓下落速度。印度的“维克拉姆”号可能就是在这个阶段失联。

2008年，美国宇航局的“凤凰”号着陆器登陆火星

据《纽约时报》报道，按照原定计划，“维克拉姆”号将以不到每小时8公里的速度在月表着陆，但荷兰射电望远镜获取的数据显示它在靠近月表时的时速超过177公里。布劳恩说：“不管是第24个还是第42个环节出问题，几乎都没有扭转乾坤的可能。一旦出现差错，便没有能力恢复。”

9月7日，印度班加罗尔，希万宣布“维克拉姆”号登月失败后，ISRO员工一脸沮丧

布劳恩指出：“登月计划前前后后要四五年，但最后的登陆过程只有短短四五分钟，整个过程太富有戏剧性。在着陆器登陆前，你的工作基本上就结束了，因为着陆器的系统都是全自动的。”希万用“恐怖的15分钟”描述登月过程。布劳恩和他的火星任务团队将登火描述为“恐怖7分钟”。

9月7日，孟买，一名学生正在观看“月船-2”号登月任务的现场直播

他说：“控制室的每一个人都很紧张。你相信能够成功登陆，但总有一丝怀疑挥之不去。我们是不是遗忘了什么东西？月表地形是否与我们的预计不符？诸如此类的问题始终在你的脑海中出现。”随着与月表的距离不断靠近，登月器必须应对微弱的月球引力和多岩地貌带来的挑战。

搭载尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林的“小鹰”号登月舱

布劳恩说：“最后的环节无疑是最难的，因为你一步步靠近行星表面，时间愈发紧迫。一旦非常靠近月表，就得开始根据地表的情况来进行操作了。”负责登陆的团队要密切关注着陆器仪器传回的数据，认真核实每一个步骤是否按计划进行。

2018年11月26日，美国宇航局的喷气推进实验室，“洞察”号和“火星立方体一号”项目组正在做登陆前的准备工作

布劳恩指出：“整个登陆过程可能有一百个左右的步骤，你要认真核实每一个步骤，确保每一个环节按预定计划进行。这个时候，你会非常紧张和兴奋，但你能做的就是等待最后时刻的到来。如果一切进展顺利，那种感觉就像赢得超级碗比赛。一旦出现差错，你的心情会无比沮丧。”

7月22日，印度孟买，当地居民站在屏幕前，观看“月船-2”号发射

印度操作人员与“维克拉姆”号失去联系后，整个控制室在长达几分钟内陷入沉默。希万跟他的同事说了几句话，有人拍了拍他的后背。

登月任务危机四伏，哪怕是月球表层土也会对着陆器的仪器构成威胁，最终导致任务失败。

1969年7月20日，“阿波罗11”号宇航员留在月球上的脚印

美国宇航局无人登月任务工程师艾丽西亚·德维尔·希安希奥罗表示：“我们采用的一些新发动机和推进系统难以预测，我们真的不知道发动机如何在月球的不同区域卷起不同的月表土。”

一名曾参与设计“阿波罗11”号月表土测量装置的科学家对《连线》（Wired）杂志表示，他怀疑1969年探月过程中月尘干扰了地震仪并且遮住了太阳能电池板。

美国宇航局绘制的月球地图，展示了月球引力异常

除了月尘，不均衡的月球引力也会加大登月任务的难度。宇航局月球勘测轨道器任务科学家诺亚·佩特罗表示：“在某些大型陨坑下方，质量比较集中。这意味着轨道中的航天器，尤其是处在低轨道的‘阿波罗’号指令舱或者登月舱，会受到引力场变化的影响。”

1969年7月20日，登月第一人尼尔·阿姆斯特朗笑对镜头

对于登月任务面临的挑战，尼尔·阿姆斯特朗深有体会。“阿波罗11”号超出原定登陆点6.5公里，新登陆点布满大石块。看到布满岩石的地形后，阿姆斯特朗果断切换到手动控制模式。印度的“维克拉姆”号上没有飞行员，一旦出错就只能听天由命。

以色列“创世纪”号登月器坠毁地点

除了“维克拉姆”号和“创世纪”号，月球上还有其它探月器的“尸体”，包括上世纪60年代美国的两颗“勘测者”号探测器，其中一颗在着陆前2分半与任务控制中心失去联系。“维克拉姆”号是第一颗在月球南极坠毁的探月器。

“月船-1”号飞船环绕月球飞行

布莱恩表示尽管印度的登月任务失败，但有一点我们必须牢记，印度已经成功发射了两颗绕月轨道器。他说：“此次探月任务的大部分研究资料都来自月球轨道器。这艘飞船一直正常运转。这绝非印度的唯一一次登月尝试，他们已经非常接近目标。”

LROC广角相机拍摄的月球南极

印度团队与日本合作，最早将在2023年向月球南极派遣一辆探测车。两国希望他们的无人探测车能够在月球上发现水。

翻译：牛树军

编辑：盛云卿

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