印度月球探测器还有救吗？航天大国梦需要靠月亮来证明

自从印度宣布第三次月球探测计划以来，质疑的声音一直都没有中断过。但是印度空间研究组织还是顶着压力把月船三号给发射了出去。然而，刚发射出去，就闹笑话了，因为根据第三方公布的轨道数据，火箭并没有把飞船给送入预定轨道，有可能会导致最终发射失败。我是东城观星，再跟大家聊聊航天的话题。

说实话，印度航天的表现还是可圈可点的，总体来看有成本低、成功率高的特点，而且多次挑战高难度动作都成功了。比如曾经实现过一枚火箭发射最多卫星的世界纪录，第一次月球探测挑战成功，第一次火星探测挑战成功等。但是，印度航天的独立自主能力稍微差一些，疫情三年对印度航天影响很大，以至于有人质疑印度航天到底是不是自己搞出来的。

印度月船三号是被寄予厚望的一次月球探测，一旦成功将成为世界上第四个成功实现月球软着陆的国家。在它之前月船二号是印度第一次尝试月球软着陆，而且成功执行到了着陆阶段，只是最后软着陆变成了硬着陆。上一次的失败，给印度航天带来了不小的打击，甚至压缩了月船三号的经费。可以预料，如果月船三号再失败的话，印度短时间内不太可能再独立执行下一次软着陆尝试了，最多选择跟其他国家合作。

按说失败是成功之母，在吸取了上一次月船二号失败的教训以后，月船三号应该会更顺利一些。但没想到，月船三号性能如何还没有充分验证，火箭那边却出问题了。成功发射过月船二号的火箭，这一次却出现了小失误，并没有把月船三号送入预定轨道，至少比当年月船二号的轨道要低一些。虽然不能说是失败了，但至少给后续的工作带来了一定的麻烦。到底这次月球着陆之旅还能成功吗？

很多人都在质疑，印度这种逐步提高轨道的发射方式就有问题，风险太高，甚至有人认为失败是大概率的。我倒是觉得印度这种发射方式是不得已而为之，同时也是比较稳妥的方案。说不得已，是因为印度火箭的运力确实不太给力，还不足以直接把月船三号送进地月转移轨道，必须先送到一个比较低的轨道，然后再靠飞船自己慢慢抬升轨道。

这样做的缺点就是发射周期长，需要多次调整轨道才能转入地月转移轨道，别人不到半个月就可以完成的发射，他们需要40多天才能完成。另外飞船需要携带大量燃料，不仅要带够路上的燃料，还要带上在地球轨道附近加速的燃料，这就让飞船看起来虚胖，不能携带足够多的载荷。

当然这样做也有优点。多次变轨虽然看起来很麻烦，但却可以提高精度，降低失败的风险。就拿印度月船三号来说，需要围绕地球轨道五圈以后才奔向月球，这五圈需要调整五次轨道。换句话说，如果有发射误差的话，有五次机会把误差调整过来，就算是比较大的误差，也可以分解到五次去逐渐纠正。这样的话就会降低发射失败的风险，提高成功率。在这方面，印度是比较有经验的，不管是月球探测，还是火星探测都是使用这样的方案，如果这次成功进入月球轨道的话，那印度的发射成功率100%。

不仅印度会这样做，世界其他国家也经常这样做。就比如中国的载人航天工程，虽然现在已经实现了货运飞船2小时快速交会对接，但是早期的发射都是很慢的，往往是20小时，甚至40多小时才能交会对接。这里的奥秘就是，时间越长围绕地球转的圈数越多，每一圈都可以校准轨道，校准的机会越多，那最后交会对接时精准度就越高，失败的风险就越小。随着对接技术的不断成熟，现在才开始采用两小时快速交会对接，提高了交会对接效率。这种快速交会对接对失误的容忍度比较低，能够实现也意味着发射技术的精炼。

在月球探测领域也是一样，很多人都认为只要火箭运力足够强，就应该直接发射到地月转移轨道。其实，直接发射到地月转移轨道对发射技术要求还是很高的。地月转移轨道是一条单行路，几乎不允许出现误差，一旦出现误差，中途纠正起来非常困难。就像印度这次发射，近地点高度误差达到30多公里，如果出现在地月转移轨道上，那就很难纠正了。

反而那种多次提升轨道的方式，对发射误差的容忍度会高很多。因为这类航天器切换轨道都是使用霍曼转移轨道，这样的转移方式最大的特点就是节省燃料，为了节省燃料，轨道切换时点火的位置和时间都是非常讲究的，错过最佳地点，那就事倍功半。对于地月转移来说，每次回到近地点是切换轨道的最佳地点，围绕地球五圈，那就有五次变轨的机会。大大提高了轨道切换精度，提高对发射误差的容忍度。一旦进入转移轨道，再发现较大误差的话，中间调整的代价就大多了，燃料耗尽都调整不过来也是有可能的。

逐渐升轨的这种发射方式，还有一个优势就是，飞船燃料携带量多。所有国家设计卫星和飞船的时候，都会多携带一定比例的燃料，以应对各种可能出现的异常情况。整个飞船燃料需求量越大，多携带的燃料也就越多。显然，携带的多余燃料越多，应对失误时就越从容。当然，如果不失误，后期剩下的燃料也就越多，可以支持完成更多任务。比如中国的嫦娥一号和嫦娥二号，都因为发射顺利误差小，剩余燃料比较多，而多完成了很多任务。再比如印度的火星探测器曼加里安号，也因为发射顺利，燃料剩余量多，实现了超期服役，从发射到失联用了将近十年，这也是印度很骄傲的一点。

当然，携带的燃料够多的话，应对误差的能力也就越强。只要后面不继续出现误差，月船三号现有的燃料量应对这次误差还是有把握的。话又说回来了，如果前面消耗燃料过多的话，后面应对更多突发状况的能力也会减弱，印度还需要期待后面尽量不要再失误了。

总之，印度这次发射误差，只要后面不再出现新失误，还是有很大的机会调整回来的。

虽然发射误差给印度带来了一定的困扰，但对于印度月船三号来说，最大的风险不是发射误差，也不是轨道转移困难，而是软着陆技术。印度上次软着陆失败，给这次着陆敲响了警钟。以前没太在意的很多细节都进行了纠正和强化。比如着陆器的燃料携带量增加了，载荷反而减少了。这样做的目的很明确，这次发射最重要的是成功，而不是科研成果。只要着陆成功，哪怕没有获得太多实验数据都无伤大雅，下一次补上就可以了。但如果失败，很有可能就没有下一次了。

印度这次着陆尝试，减少了发动机数量，增加了燃料量，同时使用了动力可调发动机，再加上使用更结实的着陆腿，这些措施都能有效降低着陆失败的风险。发动机数量减少，可以降低操控难度。增加燃料量，可以给最后阶段留下更多的燃料，以应对更多不确定性的风险。激光测距、动力可调、增加着陆腿强度，这些措施的采用，都会提高着陆的成功率。但这些措施是否足够保险，能否最终成功，还是打着问号的，毕竟航天是高风险的行业，月面软着陆的难度更大、风险更高，稍有不慎就会变成硬着陆。

你觉得印度月船三号能着陆成功吗？