失敗中的成功之處

文/遲惑

印度未來的月球探測計劃有沒有可能更進一步呢？印度有沒有可能在月球探測這個全人類都很關(guān)心的重大科學項目上有所貢獻呢？筆者對此還是抱著謹慎樂觀態(tài)度的。

印度完全可以充分發(fā)揮運載火箭的能力，研制一種大型的月球軌道器，裝上分辨率更高的月面遙感相機，為更精確全月圖的繪制提供基礎數(shù)據(jù)，這樣在選擇著陸地點的時候可以擁有更加精確、更加可靠的依據(jù)。月球表面沒有大氣，軌道器可以在非常低的高度運行，那么在極區(qū)尋找水冰，也是可以做到的。而且，“月船2號”的這次任務也不是完全沒有可圈可點之處。

首先是GSLV-III運載火箭表現(xiàn)出了穩(wěn)定的性能。這種火箭雖然技術(shù)水平不高，運載比嚴重不足，但是已經(jīng)連續(xù)成功發(fā)射了好幾次，相信在今后相當長的一段時間里，它將依然穩(wěn)坐印度最強大火箭的寶座。

另外一個成績就是月球軌道捕獲，看來印度已經(jīng)完全掌握了這項技術(shù)。可以注意到，在早期美國和蘇聯(lián)實施的月球探測當中，因為技術(shù)不成熟而錯過月球捕獲點的事情并不是沒有發(fā)生過。

最后一項是“月船2號”的軌道器依然在軌運行。雖然它的主相機分辨率有限，但畢竟還是攜帶了多臺國際合作的科學儀器，能夠發(fā)揮不可忽視的作用。

▲組合體在軌飛行的外觀

▲著陸器外觀

▲月船2號軌道器的在軌外觀

▲“月船2號”正在進行太陽電池展開試驗

▲即將發(fā)射的GSLV -III火箭

▲組裝完成的“月船2號”和“維克拉姆號”組合體

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月船2號上有哪些科學儀器

地形測繪相機2

這臺相機是從“月船1號”的地形測繪相機改進而來，主要任務是在全色頻段（(0.5 微米-0.8 微米）測繪月面地形，空間分辨率達到5米，幅寬20公里～100公里。圖像將用于月球表面三維地圖的繪制。

廣域軟X射線波譜儀(CLASS)

這臺儀器用于測量月球的X射線熒光波譜，檢測一些重要元素的存在，包括鎂、鋁、硅、鈣、鈦、鐵和鈉。這些元素在太陽射線激發(fā)之下，會發(fā)射出具有特定波段的X射線。實際上，這臺儀器已經(jīng)開始了正常的科學探測工作。

一家叫做“氣象”的網(wǎng)站在報道“月船2號”科學探測成果的時候，用了“我們看到電子在跳舞”這樣的標題。在這篇報道的配圖當中，我們確實看到月球表面縈繞著一圈藍悠悠的電子，據(jù)說這幅圖像正是用“月船2號”的廣域軟X射線波譜儀觀測到的。

月球每自轉(zhuǎn)一圈，就會有一段時間處在因太陽風作用而形成的地尾當中。這段時間的長短大概是6個地球日。就在剛剛過去的9月，廣域軟X射線波譜儀探測到了地尾中帶電粒子和通量密度。根據(jù)印度空間研究組織發(fā)布的報告，這些帶電粒子大多數(shù)是電子。它們的通量密度比地尾之外的電子增大了十倍以上，反映了帶電粒子在磁場當中的復雜相互作用。

太陽X射線監(jiān)視儀（XSM）

這臺儀器用來觀察太陽及其日冕發(fā)射出的X射線，測量這些射線的輻射強度，用來和CLASS觀測到的數(shù)據(jù)形成對照。XSM的具體任務是提供能量范圍在1～15 千電子伏特范圍內(nèi)的太陽X射線數(shù)據(jù)，能實現(xiàn)較高的X射線波譜能量分辨率和高起落測量（每秒都可以對整個頻段進行測量），用來作為CLASS的輸入條件，供其實施數(shù)據(jù)分析。

軌道器高分辨率相機（OHRC）

OHRC用于提供“維克拉姆號”著陸地點的高分辨率圖像，確保在著陸器分離之前就探測出各種環(huán)形山和巨石。這臺相機可以從兩個不同的角度來拍攝同一個地點，然后生成數(shù)字高程圖。同樣的圖像也能用于其他科學目的。它的分辨率可以達到0.32米，單幅圖像可以覆蓋12公里×3公里的月表。不過因為“維克拉姆號”著陸失敗，我們暫時還無從知道OHRC到底有沒有完成使命，要等ISRO公布它拍攝的圖像之后才能做進一步判斷。

紅外光譜成像儀（IIRS）

這臺儀器有兩個主要任務，首先是對月球表面進行全面的礦物學和揮發(fā)性物質(zhì)測繪成像，頻率范圍設定在0.8微米～5.0微米，分辨率可以達到20納米。這是月球探測史上的首次。其次是對月球上的水/羥基物質(zhì)進行探測，中心頻率設定在3微米，幾何分辨率達到80米，頻率分辨率為20納米。這也是月球探測史上的首次。紅外光譜成像儀還打算在256個相鄰頻段上觀測月面所反射的太陽輻射。

雙頻合成孔徑雷達（DFSAR）

這臺雷達有L和S兩個頻段，是在“月船1號”的S頻段微型合成孔徑雷達基礎上改進而來。L頻段可以對月面下5米深的位置進行探測，是S頻段的兩倍。這種雷達采用偏振測定法，可以實現(xiàn)2米～75米的分辨率和9 ～35°的入射角，能夠?qū)υ旅嫔媳坏匦握趽醯牡貐^(qū)進行探測。它的主要科學任務包括以下三類：對極區(qū)進行高分辨率測繪、對極區(qū)水冰進行定量測量、對月面風化層的厚度和分布進行測量。

大氣成分探測器（CHACE 2）

這也是“月船1號”上同類型號的改進型。月球上沒有大氣層，設置這樣的儀器不是畫蛇添足嗎？實際上，月球表面存在著極其微量的氮氣層。CHACE 2采用四極質(zhì)譜儀，探測范圍在1～300原子質(zhì)量單位（碳12元素原子質(zhì)量的1/12為一個原子質(zhì)量單位），分辨率為0.5原子質(zhì)量單位。可以探測這個氮氣層的存在和分布。

雙頻射線科學儀（DFRS）

用來探測月球電離層的瞬時電子密度。它同步發(fā)射X頻段（8496兆赫）和S頻段（2240兆赫）信號，由美國深空網(wǎng)來接收反射信號。