2023-07-18 印度“月船3号”悬了吗
印度月船三号这次真的悬了!印度太空研究组织ISRO宣布:7月17日成功进行了第二次升轨操作,将轨道由第一次升轨完成之后的173km41762km,提升到了226km41603km,即使是在印度网BISXmFZmHv友一片欢腾的评论中,也有不少明眼人士表示疑惑:这次升轨最明显的提升是把近地点高度提高了53公里,而远地点高度甚至还下降了159公里,简直是一个谜之操作!
要知道在上一次的月船二号任务中,第二次升轨之后的轨道达到了251km54829km,不论是近地点还是远地点,月船三号都全面低于4年前的月船二号,特别是远地点低了1万3千多公里,可谓差距巨大。
这两个探测器在本质上没有太大区别,推进舱配备的发动机半斤八两,都是440N液体发动机,前往月球的路径也没啥差别,为什么同样是二次变轨后,月船三号会差了这么多呢?其实我们从一些蛛丝马迹能推断出来,月船三号肯定是遇到了比较大的问题。
在2019年,GSLV-MK3火箭超常发挥,把月船二号一举打到了远地点高达4.5万公里的轨道,比预定计划高了6000公里左右,在第一次升轨之后,轨道高度是近地点230公里、远地点45163公里,第二次升轨时推进器工作了883秒,轨道高度达到了近地点251公里、远地点54829公里。之后又进行了多次变轨,才进入了奔向月球的地月转移轨道。
月船三号的套路其实和月船二号一样,也是要经过复杂的升轨和减速过程,一共需要5次升轨和5次刹车,才能进入100公里高的绕月轨道。究其原因就是GSLV-MK3火箭的能力不足,这枚印度最大的火箭起飞重量高达640吨,打高轨道的能力反而还不如我国起飞重量仅459吨的长征三号乙增强型。
长征三号乙能够把重量与月船三号差不多的嫦娥三号、四号直接打到地月转移轨道,所以就不存在多次升轨这样的啰嗦事儿。而GSLV-MK3由于种种原因,其同步转移轨道的运力只有4吨,地月转移轨道只有2吨左右,无论如何也不能把月船三号直接送到月球。
据说GSLV-MK3两台很唬人的S200大型固体助推器采用不锈钢壳子,空重达到了50多吨,却在熄火后不能及时分离,导致火箭带着50多吨的大铁块飞了19秒,导致运载能力大大下降。我想印度航天专家不可能www.czybx.com不知道这种缺点,但他们并没有很好地掌握助推器的分离技术,所以在助推器燃烧完成后不敢贸然分离,才导致了这样的槽点。
不知是不是印度方面也了解GSLV-MK3的不确定性,所以月船三号的初始目标轨道并不高,能达到170km36500km就行,之后再慢慢升轨慢慢来,反正这次月船三号减少了很多科学载荷,燃料带的比以前更多。没想到GSLV-MK3不仅没能延续上次的超常发挥,反而给捅了个大娄子。
火白熊资讯网箭只把月船三号送上了138km36306km的轨道,比预期低了不少,这还是美国太空军SDS的网站公布的,ISRO根本就没敢说。这个轨道无论从哪个方面来看都是相当低的,要知道卡门线的高度是100公里,月船三号的近地点只比卡门线高38公里,这个位置的大气层密度还是比较大的,如果不及时拉起来,月船三号不断在近地点与大气摩擦,轨道还将继续下降,甚至坠入大气层,那就是彻底失败了。
好在第一次升轨后,月船三号轨道高度提升到了173km41762km,近地点和远地点都有了比较明显的提高,算是把飞船从鬼门关给拉了回来。但是好景不长,第二次升轨仅仅是把近地点提升了53公里,远地点几乎没有变化,甚至还下降了一白熊资讯网点儿。
使用开普勒定律能够算出,月船三号第一次升轨后的近地点速度应该是10.345公里/秒,远地点速度是1.407公里/秒,而第二次升轨之后,近地点速度略有下降,是10.297公里/秒,远地点速度是1.416公里/秒。由于这次升轨主要提升的是近地点,我们可以猜测月船三号是在远地点进行了短时间的点火,将飞船速度提升了10米/秒。
考虑到月船三号推进舱的推进器推BISXmFZmHv力只有440N,而发射质量则达到了3.9吨,经过一次变轨之后,燃料应该是被消耗了一些,就算它3吨吧,这样的推力和质量,要把速度提升10米/秒,推进器大概需要工作几十秒,也就是一小会儿,与月船二号第二次升轨的883秒相差甚远,所以月船三号的本次升轨的目的应该就是小幅调整一下近地点高度,并不像宣传图上那样大幅提高了远地点。
但这就带来了问题。当初月船二号的第一次升轨也没怎么提升远地点,而只是把近地点提升了几十公里,但那是建立在GSLV-MK3火箭超常发挥的基础上的。而月船二号的后面几次升轨,远地点高度都明显升高,每次都能提升两三万公里甚至更高。
而月船三号一开始火箭表现得就差劲,打的高度很低,仅有138公里,第一次升轨还算差强人意,第二次升轨却只是修正了一下近地点,那么剩下的三次升轨还能不能将远地点提升到38万公里,恐怕就很悬了。
当然印度人也可以食言,多进行几次升轨,通过6次或者7次提升来进入地月转移轨道,但那样就要耗费更多的燃料,月船三号有没有这样的燃料储备,目前还搞不清楚。所以说,月船三号还没有往月球走,就已经接近失败边缘,就看印度人怎么挽救了。
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