印度抢登月球南极？比嫦娥七号早两年多,月船三号已进驻发射场

月球南极地区正逐渐成为人类21世纪探月的新高地，因为根据环月探测器测得的数据表明，那里有两大战略资源非常诱人，就是“水冰资源”与“连续光照”，水冰资源的开发与利用可以助力人类可持续的月球探测，一方面可以解决航天员驻扎月面的生存生活用水，另一方面还可以利用水制造火箭发动机所需的推进剂，而连续光照则可以解决探测器在月面的能源供应问题。

目前多国探月项目都在瞄准月球南极地区，比如美国NASA的毒蛇号月球车、我国嫦娥七号探测器。

立志要做有声有色大国的印度自然也早早地瞄准了月球南极，该国月船三号探测器已于半个月前进驻发射场（萨迪什·达万航天中心），按照计划它将瞄准今年7月12日发射窗口实施发射任务（也就是下个月中旬）。

如果一切顺利月船三号将于今年8月23日登陆月球南极地区，这意味着什么？在他们看来，印度可能成为全球第一个成功登陆月球南极的国家，比我国嫦娥七号的月球南极登陆任务还要早两年多，仅这一个名头在他们看来都是价值连城……他们一定会认为把这事干成就能超越中国的月球探测成就。

当真如此吗？只能说梦想是好的，但这不是现实。这个话题先按下不表，后面再接着说。

谈月船三号就不能不提及四年前的月船二号，后者也曾被印度举国上下给予厚望，该探测器由轨道器（推进舱）、着陆器、月球车三部分组成，旨在一步实现月球绕着巡探测。

然而，当月船二号着陆器按照正常程序无限接近月球表面时，令人意想不到的画面出现了，达瓦航天中心飞控大厅遥测信息大屏幕显示，着陆器突然翻了一个跟头，虽然后续很快修正，但接下来还是失联了，最终NASA的LRO卫星遥感成像确认了月船二号着陆器撞击月面的这一结果。

进入21世纪以来，人类总共进行了6次登月任务，其中只有中国的三次全部获得成功，另外三次他国登月任务全部失败。

但是，话又说回来，在这三次他国登月失败的任务中，印度月船二号确实是表现最好的，以色列创世纪号是在距离月面10公里处与地球失联，日本白兔-R探测器是在距离月面5公里处与地球失联，印度则是在距离月面2.1公里处与地球失联。

当年印度自诩月船二号是人类有史以来成本最低的登月探测项目，但实际上是很多地面测试没有做到位，导致失败，再算上今年的月船三号，成本还低得了吗？

根据印度航天机构披露，月船二号是因为软件故障导致撞击月面，对于向来标榜软件大国的印度而言，这实在是有点讽刺。

软件故障显然指的是该探测器在距离月面两千多米高度时突然翻跟头，在翻跟头的过程中，反推发动机是持续工作的，当探测器头朝下时，反推发动机就不再是反推发动机，而是加速发动机，虽然最终探测器的姿态得以修正，但是降落速度已经远超设计指标，控制系统已经无能为力，撞月就是必然的结果。

四年后卷土重来的月船三号显得更加高调，印度航天机构甚至在其门户网站专门开辟了一个专栏，并详尽介绍了该探测器的结构组成与有效载荷，大有“不成功，便成仁”的决心。

当然这个决心也是有一定底气的，航天探测任务每失败一次，收获的都是高价值任务经验与教训，等于是拿一次实际任务去全程检验测试，这就相当于早期人类航天活动中地面测试手段有限，只能通过实际发射任务去做试验的逻辑一样。

月船三号与月船二号的设计方案高度一致，也是由推进舱、着陆器、月球车三部分组成，所不同的是，月船二号推进舱是一颗高价值绕月探测卫星，而月船三号推进舱将不再配置过多的科学探测载荷，只是象征性搭载一台科学探测载荷，以增加其附加值。

既然月船三号推进舱不再是高价值绕月探测卫星，为什么不能直接去掉呢？就像我们嫦娥三号、嫦娥四号那样，根本不需要独立的推进舱。

因为现实能力的限制，导致月船三号必须有推进舱，否则根本无法完成登月任务。

首先是火箭运力问题，发射月船三号的LVM3-M4运载火箭是一款奇葩的二级半火箭，起飞时只有两个固体燃料助推器点火，当飞行至106秒时一子级才点火，然后两枚干重极大的助推器在分离前会提前几秒关机，这就意味着火箭要带着无动力的助推器再飞一阵子……这种构型的火箭运载系数就很难好看。

LVM3火箭近地轨道运力10吨，地球同步转移轨道运力4吨，这两个数据看上去也不是很难看对吧，但再看它640吨的起飞质量就大跌眼镜了，这个起飞质量都快赶上我们的CZ-5大火箭了。与之对比，起飞质量比它轻180余吨的CZ-3B改进Ⅱ型火箭的地球同步转移轨道运力已经达到了5.5吨。

他们这款火箭归根到底其实只适合发射近地轨道航天器，发射深空探测器的能力是非常弱的。由于运力不足，LVM3火箭根本无法将3.9吨的月船三号直接送入地月转移轨道，只能将其发射到远地点高度稍高的大椭圆轨道，探测器再用自己的推进舱点火变轨，然后一圈一圈地接近月球，最终进入月球引力捕获轨道。

导致月船三号无法舍弃推进舱的原因还有一个，那就是他们没有类似嫦娥三号、嫦娥四号的7500N深度节流变推力发动机，如果有这样的装备，就不需要独立的推进舱，只需适当放大着陆器。

如此就可以降低探测器整体发射质量，LVM3就可以将探测器发射至更高的轨道，甚至直接进入地月转移轨道。

所以啊，看似印度月船三号要便宜一些，实际上是很多基础功课都没有做，该投入的没有投入，那可不就是“便宜”，但现实又告诉我们，这样做其实不划算。

像我们嫦娥系列着陆器使用的7500N变推力发动机，那是穷十年之功打造成功的，是目前人类用于地外天体着陆推力最大的变推力发动机，有了这样一款动力做什么事都是游刃有余。比如一步实现火星绕着巡的天问一号，其着陆平台配置的也是7500N变推力发动机的适应性改进型号。

月船三号并不是没有变推力发动机，其着陆器配置有4台800N变推力发动机，与月船二号着陆器相比，减少了一台800N定推力发动机，他们这款变推力发动机推力小，需要多发并联组合使用，即便是4台加一块也仅相当于我们7500N变推力发动机的一半不到。

当然这不是说月船三号着陆器推力不足，推力肯定是够的，只是节流能力有限，只能在80%到100%推力之间变推力，而我们7500N变推力发动机可以实现14%至100%推力之间的变推力，节流能力更强，这样一来着陆弹道就可以进一步优化设计，登月成功率更有保障。

月船三号着陆器除了配置4台800N变推力发动机，还有8台58N姿控发动机。话说，不论是月船二号，还是月船三号，其着陆器的登月控制方案都借鉴了我们的嫦娥系列着陆器，比如也配置了激光测距测速敏感器，甚至着陆末段也配置有避障光学相机。

不过，月船三号还是没有学到家：

月船三号会先进入到100公里极地环月轨道，然后着陆器降轨至100×30公里的着陆准备轨道，之后着陆器会从30公里高度开始进入登月程序，这与嫦娥系列着陆器从15公里高度开始进入着陆程序不同，可能是因为他们的反推发动机推力较小，需要更长时间的动力减速段。

最关键的环节，末段避障，我们是光学粗避障与激光三维成像精避障相结合的接力避障，当着陆器距离月面数百米高度时，光学成像敏感器识别较大的障碍物，然后在距离月面百米高度时进行悬停，期间激光三维成像敏感器快速扫描着陆区，识别更加细小的障碍物，进而选定安全着陆点，而后实施机动避障缓速下降再着陆。

月船三号所具备的避障能力大概相当于我们的光学成像粗避障，当然了，也不能对他们要求太高，只依靠光学成像粗避障也是可以登月的，只是成功率要打折扣，万一再次失败，那损失可就大了。

本文开头说，印度指望通过月船三号实现人类首次登陆月球南极，这是真的吗？

先来看看月船三号选择的登陆位置，他们选择的是月球正面南半球，具体坐标：69°22'3.4356"S,32°14'53.2536"E，这里究竟是不是月球南极地区呢？

如果按照地球的南北极圈划分，南北纬66.5°以上地区可以称为极区，但是极区的划分并不能刻舟求剑，基于月球黄赤交角考虑，且真正具有极昼极夜的地区在月球也是南北纬86°以上，所以即便月船三号将要登陆的地点是月球的高纬度地区，但距离真正的月球南极极区边缘地带还差着四五百公里的距离。

文章开头说月球极区存在水冰资源和连续光照，后者很好理解，就是极区普遍存在的极昼现象，有了极昼就有太阳光持续照射，利好太阳能发电的探测器长期持续工作，而不用像玉兔二号月球车那样，需要周期性度过难以工作的月夜。

月球极区有极昼也会有极夜，但是月球极区高度较高的地区，甚至在极夜周期里也有连续光照，这也是各国探测器纷纷扎堆月球南极的原因之一。月球虽大，但连续光照周期更长的区域其实也是很有限的。

同时，由于地形遮挡影响，月球极区还存在全年无光照的撞击坑，科学家将其称为“永久阴影区”，在这些区域存在丰富的水冰资源可供开采利用。

月球极区的资源很诱人，各国都想去，甚至NASA还将今年原本计划去月球正面风暴洋区域的机器直觉公司抓总研制的新星-C着陆器，改为登陆月球南极……这又是一个自认为是南极的地点，实际上他们更改的这个着陆点的纬度也只是80°S附近，仍然没有触及月球南极极圈。

综上所述，印度月船三号想成为人类首个登陆月球南极地区的探测器，注定只是一场梦。至于超越中国的探月成就，那就更不可能，因为嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号，这三个探测器中的任何一个都不是当今印度航天所能企及的高度。

遥想十多年前，我们嫦娥一号还没有发射时，印度航天就立志要赶在中国前面发射月船一号绕月卫星，结果紧赶慢赶，还是慢我们一步。后来又想和我们竞争登月排名，结果嫦娥三号都登月将近十年了，他们还在望月兴叹。

昔日，我们也有一些人，为不能赶在印度前面发射火星探测器而惋惜，但再看看今天，探月我们一枝独秀，火星我们创造一步实现绕着巡的深空探测奇迹，这就是实力的差异。

如今，在我们的视野里，已经不再局限于刷新什么纪录，而是真正开始从战略层面布局深空，当前我们已经宣布载人登月阶段任务要用7年时间实现，除此之外，我们还在实施探月四期工程，以及国际月球科研站，在不远的将来还将实现人机在月球表面的协同探月。

所谓不争为争，故天下莫能与之争，我们的载人登月时间节点是国家意志，一旦说出那就必定要实现，除此之外，在实现载人登月的过程中，我们还将发射真正登陆月球南极极区的嫦娥七号探测器。

回过头再来看，其它国家虽然有不少探测器嚷嚷着……我要去月球南极……我也要去月球南极……然而扒一扒那些要在嫦娥七号前面发射的那些探测器的着陆点，无一例外皆在月球南极极圈以外……，所以，我们不仅可以拿下首登月球背面的光辉战绩，首登月球南极的殊荣也必将属于准备充分的我们。