8月4日消息,在完成跨月注入机动后,印度月船3号飞船快速奔向月球,全程384400公里,目前已经完成了三分之二的旅程,注入月球轨道的时间也定下来了,2023年8月5日19:00,关键的一次技术考验来了。
按理说,月船3号若能顺利注入月球轨道,那么离成功又近了一步,不过一家印媒反而格外担心,发表在《今日印度科学台》的一篇文章表示:如果未被月球引力捕捉,可能撞向月球,可能滑向太空。
注入月球轨道真有这么难吗?的确不是一件容易的事情,它涉及到多项航天技术,包括精确测控技术和自动控制技术等。
月球是地球的天然卫星,体积是地球的1/49,质量是地球的1/80,其重力是地球重力的6分之1,也就是说,你在地球上能跳1米高,到了月球差不多就能跳6米高,就像武侠剧中的轻功一样。
我们知道第一宇宙速度为7.9公里/秒,它是航天器围绕地球做匀速圆周运动时的速度,相对于地球引力,月球引力自然要小得多,航天器围绕月球做匀速圆周运动时的速度约为1.68公里每秒,要慢得多。
月船3号从地球轨道转移到跨月轨道,注入月球轨道的速度远高于1.68公里每秒,注入月球轨道后,月船3号若不及时刹车,有可能直接挣脱月球引力,滑向太空,也有可能直接撞向月球。
所以,《今日印度科学台》格外担心并不是多余的,也是有一番道理的,不过印度月船2号和月船1号能轻易注入月球轨道,说明印度已经完全掌握了注入月球轨道的技术,我们不需要太过担心。
其实月船3号最关键一步是着陆月面,月船3号在通过5次刹车进入100*100公里月球圆极轨道,为月船3号着陆器着陆月球南极做好准备。
月船3号着陆器有4个800N节流发动机,并且推力可以自动调节,此前月船2号着陆器有5个800N节流发动机,结果因为发动机数量越多,产生推力与预期推力差异就越大,这是月船2号着陆器失败原因之一。
印度月船3号着陆器过程可为分四个阶段,离轨段、自由下降段、主制动段和最后着陆段。
离轨段是指月船3号着陆器与轨道器分离,着陆器反推发动机点火,降低速度,受月球引力吸引,着陆器高度自然下降,离开100*100公里圆极轨道。
在自由下降阶段中,着陆器关闭反推发动机,自由降落高度,但是这一阶段时间并不长,因为当速度和高度达到设定值时,触发反推发动机,进入主制动阶段。
在主制动阶段中,月船3号着陆器反推发动机持续喷发来抵抗本身重力,然后再按预定速度和高度降落,垂直下降速度≤2米/秒,水平速度≤0.5米/秒,坡度≤120度,这是最考验航天技术的时刻,一个小小故障可能会导致整个任务失败。
最后着陆阶段是指着陆器距离月球表面非常近了,着陆器将自动选择最优着陆点实施软着陆。
月船3号着陆器计划着陆在月球69.367621 南、32.348126 东的地区,着陆区面积为4公里x 2.4公里,但是为了提高着陆成功率,月船3号可以自由选择着陆点,不要求一定要降落在计划着陆区。
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