月球上很久沒這么熱鬧過了,不只是印度要登月,日本和俄羅斯也要登月,其中俄羅斯計劃在8月11日發射“月球25號”,日本計劃在8月26日發射“月球研究智慧著陸器”(Smart Lander for Investigating Moon,簡稱SLIM)。
目前印度月船三號已經第四次升軌,軌道高度233*71351KM。
日本登月項目“SLIM”很有意思,別人的月球探測器至少都好幾噸重,比如:印度月船三號探測器3.9噸,俄羅斯月球25號探測器1.45噸,日本登月跟鬧著玩似的,探測器發射質量只有587公斤,3/4還都是燃料,好家伙,日本登月就是為了發射個空殼子嗎?剩下的1/4載重能放多少科學儀器?
日本卻對外表示:這種小尺寸很重要,因為它設想的未來任務,可能需要特定目的的有效載荷。
日本登月:前陣子剛失敗
其實,日本前陣子剛登月一次,上次是民營企業ispace的探測器“白兔-R”1號著陸器,這個登月存在作弊,因為用的火箭是美國SpaceX的獵鷹九號,登月艙是在德國組裝測試,人工智能飛行計算機是加拿大的,“拉希德”月面探測車是阿聯酋的。
就這,日本“白兔-R”1號登月任務還失敗了,在著陸階段因為錯估了距離月面的距離,以及燃料不夠,硬著陸在月球,NASA的月球勘探軌道器在該項目原計劃登陸地點,拍到了著陸器的殘骸。
日本這次登月是官方登月,是由日本宇宙航空研究開發機構(JSAXA)開發的月球著陸器,使用的火箭也是日本自己的H2A火箭。
從軌道設計上來看,似乎日本登月比印度登月要先進,因為日本登月只用圍繞地球機動變軌一次,就能到奔月軌道。
印度登月軌道就不得了了,要在地球軌道附近變軌5次,光是路上消耗的時間就比日本多多了。
這樣看下來,日本豈不是更先進?
其實不是這樣的,日本為啥只用變軌1次就能進入奔月軌道?不是因為它的火箭推力大,而是因為它的探測器重量太小了,只有587公斤,火箭可以直接把探測器打到250*19000Km的軌道上,在近地點抬升軌道到250*399960Km后,就能進入環月大橢圓軌道,然后再制動5次,直到來到100*15Km的橢圓軌道,在近地點只有15公里的時候,實行月面軟著陸。
日本稱:SLIM將能夠降落到想要讓它降落的地方,而不僅僅是容易著陸的地方。月球表面坑坑洼洼,一般著陸器軟著陸的時候,都會選擇相對平坦的地方著陸,如果日本SLIM能夠降落到任何地方,那說明它確實很厲害。
日本方面稱,SLIM配備了高分辨率相機和圖像處理算法,進入月球軌道后,能識別隕石坑并測量位置,然后決定最佳著陸點,日本預測它將在其選定目標100米范圍內著陸,這個精度已經非常精確了。
日本、印度登月對比
日本登月火箭用的是H2A,地球同步軌道運載能力4.5噸;印度登月用的是LVM3,地球同步轉移軌道運載能力是4噸,和日本火箭差的不是非常多。但是日本H2A火箭發射成本約9000萬美元,大約是6.4億人民幣,要知道的是,印度月船三號的探測成本才7500萬美元,這樣算下來,印度登月好便宜。
其次是探測器,日本探測器只有587公斤,而且推進劑質量約是發射質量的3/4,也就是說留給科學儀器的載荷非常少,而且發射時貯箱的載荷對運載火箭的影響非常大,為了降低這方面的影響,日本直接將推進劑貯箱當做主體結構,科學儀器都放在貯箱的儀器箱上。
日本對于探測器只有587公斤的解釋是:擔心大型項目占據大部分預算,開展深空探測活動的頻率會下降,因此,日本在推進小型活動,產生了低資源型科學計劃的需求,模塊化、集成化軍事強有力的低資源型航天器設計手段。
印度的探測器重達3.9噸,不僅有著陸器,還有月球車,雖然月球車只有26公斤,只能活動1個月晝(14個地球日),但是發射質量和攜帶的科學載荷比日本的要重一些。
雖然航天儀器小型化確實很重要,但是日本發射質量只有587公斤,而且推進劑質量還占了3/4,你說這個重量能搭載很多科學載荷,我是懷疑的。
其實,日本和印度兩國在航天領域最大的不同是:日本航天對美國依賴很深,航天器的電子元器件中60%都是進口,測控和測法也依賴美國,而且日本受《美日安保條約》的影響,航天事業的發展也受制于美國,長期以來主要是給美國做配套,提供零件和設備,日本在某個細分領域確實實力雄厚,但是系統并不健全,也正是因為如此,日本航天多年來都沒有亮眼的成績,甚至航天領域的每一步都有美國的影子。
雖然印度航天實力也不咋滴,先進設備也是靠進口,經常被嘲笑“萬國造”,但是印度好歹擁有基本的航天體系,不是依附于某個國家。