印度登月和中国登月哪个更难?印度为何要登陆月球南极?

2023年8月23日,印度的“月船3号”月球探测器成功在月球表面实现软着陆,成为继美,苏,中之后第四个能在月球上“可控着陆”的国家。

印度举国欢庆,很多印度人称这是印度“迈向发达国家的第一步”。

印度登月直播大厅宣布登月成功

印度中学生在观看月船3号实时登陆动画

要知道,在2013年,中国的“嫦娥三号”探测器就成功在月球表面软登陆。

那么,中印的月球探测器登陆,从技术层面上来说哪个更难?今天我们就来客观分析,这两者之间的区别和差异。

探月工程

中国的月球工程分为三个阶段:第一阶段是探测器登月,叫做“嫦娥探月工程”,是无人的,目前已经基本完成,第二阶段是载人登月,预计在2030年前完成,第三阶段是“建立月球基地”,预计在2050年前完成。

月球正面和背面都留下了中国探测器的痕迹

中国的“嫦娥探月工程”始于2004年,从这年开始就制定了月球探索的三个阶段,一步一步稳扎稳打。

中国从2007-2020年开始,陆续发射“嫦娥一号”到“嫦娥五号”月球探测器,每次都获得了成功,并带上去了两辆月球车“玉兔1号”和“玉兔2号”,其中1号在月球上超常服役了31个月,目前已停止工作,2号还在正常工作。

玉兔1号

玉兔2号

而对比印度的月球工程,开始于2005年,可以说和中国启动的时间差不多,印度登月工程也分为三个阶段:

第一阶段是2010年前实现无人探测器着陆,第二阶段是2012年前发射登月机器人,第三阶段是2015年之前实现载人登月,从这个时间表可以看出,印度的月球计划太过激进,直到2023年才实现2010年制定的第一阶段目标,这里面不排除印度紧跟中国制定的计划,但却无法完成。

印度月船3号发射过程

印度在制定计划后,遇到一系列技术问题,迟迟无法启动,直到2018年才发射了“月船1号”,这是个月球中继卫星,预计为后续项目提供通信,结果还没进入月球轨道就失联了,这也导致了印度无法登陆月球背面。

月船1号失联

到了2019年,印度又发射“月船2号”,携带由俄印两国联合研制的月球车,目标月球南极,但在距离月球2.1公里处失联,实际坠毁,任务失败,目前只有轨道器运行正常。

月船2号坠毁后印度科研人员

之后就是2023年的这次,印度发射的“月船3号”,自从7月14日发射后,就状况不断,一直未能到达月球轨道,一度传出失联,之后通过不断变轨,终于进入月球轨道,于8月23日成功在月球南极软着陆。

印度月船3号及月球车(右下角)

如果我们把最近20年世界所有国家的登月探测器来出来对比,是这样的:

可以额看到,这20年来,全球一共进行了10次探测器登月任务,中国的3次全部成功,印度3次只有1次成功,另外3个国家4次全部失败。

登陆月球的四个国家

结论:从登月工程的系统性和成功率来说,中国远超印度,印度这次月船3号的成功只是中国庞大月球计划中的一个环节,中国预计从2024年-2030年开始,陆续发射嫦娥6,7, 8号,分别登陆月球南极,月球背面,月球北极,最后在8号任务结束后,会在月球表面进行载人登月任务,最终会在2050年左右在月球南极建立第一个月球基地。

中国月球基地 构想图

探测器对比

如果把印度的月船3号和中国的嫦娥三号进行对比,有什么区别呢?

印度月船3号,全重约3.9吨,嫦娥三号,全重3.64吨,对比之下,印度的更重一些,但是要知道,探测器最重要的就是月球车,这才是探索月球的工具。

相比之下,嫦娥三号的玉兔1号重136公斤,而这次的印度“普拉岗”月球车的重量只有26公斤,印度的月球车重量不到中国的一个零头,可想它上面无法携带更多的探测设备,从这一点上来说,中国探测器完胜。

印度月球车

中国玉兔月球车

印度并未公布月球车的细节,但从登月车就可以看出,印度的登月车基本只有一个太阳能电池板,和一些摄像头,探测设备,而中国的玉兔号则携带了全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等科学探测仪器。

印度登陆器第一张月球照片(2023年)

中国登录器第一张月球照片(2013年)

玉兔一号月球车能够耐受月球表面真空、强辐射、零下180摄氏度到零上150摄氏度极限温度等极端环境。月球车具备20度爬坡、20厘米越障能力。

玉兔一号预计在月球上的寿命是3个月,结果超长服役2年多,印度这个小月球车,能服役多久就未知了,因为体积小,那么被月尘覆盖太阳能电池板的几率就越大。

结论:从探测器和月球车的数据对比来看,中国完胜印度。

登月难度

这次印度“月船3号”登陆的是月球南极,而之前中国的“嫦娥四号”登陆的是月球背面,这两个地方哪个难度更高呢?

中国嫦娥三号探测器和月球车

首先,我们来看登陆月球背面的难度:

  1. 通信困难。月球因为地球的潮汐锁定,一直有一面背对地球,这就导致,一切登陆月球背面的探测器和地球的直接通信都被阻隔,需要在月球轨道建立中继卫星,才能登陆月球背面,这其中一旦失联,失败可能就很大。
  2. 导航困难。由于无法接收到地球上的信号,着陆器需要依靠自身的导航进行精准定位,这就对着陆提出了很高的要求。
  3. 通信干扰。月球背面会受到来自太阳和宇宙其它星体的无线电干扰,这会对登陆有影响。

印度月船3号探测器和月球车

登陆月球南极的难度:

  1. 极端环境。月球南极温度极端低,最冷到零下80摄氏度,这对探测器的性能和耐久性提出了很高的要求。(但温度完全在玉兔1号的范围内)
  2. 光照问题。月球南极日照很复杂,由于地形好月球自转的角度,很多地方长时间是黑夜,这会影响太阳能电池板的效率,对任务产生不可预估的风险。
  3. 地形复杂。月丢南极地球较为崎岖,可能有大的坑洞和高低起伏,着陆器降落和后续月球车的运行提出了很高的要求。

结论:登陆月球背面和南极均有难度,两者难度相当,而印度之所以没有登陆月球背面,是因为没有合适的中继卫星,转而选择南极,而中国笃定月球工程一步一个脚印的态度,把登陆南极放在了嫦娥6号身上,这并不能说明中国没有登陆月球南极的能力。

中国载人登月设想图

总体而言,印度的登月对比中国,在技术层面还有很大差距,特别是在成功率上,而且更难能可贵的是,中国在2005年,就对后续16年的探月计划的时间节点预测的相差无几,这一点是非常难的,在美俄的航天计划中,这样精准的时间节点都没有出现过。

中国月球基地设想图

所以,印度虽然在航天领域进步很快,但我们的速度一直维持在一个较高的水平,所以中印之间的差距还是会存在,再加上对航天项目方面的投资,中国的优势会更加明显。

还有就是,印度三次登月的总花费是7500万美元+8000万美元+7500万美元=2.3亿美元。

中国5次探月工程总花费是70亿人民币,大约合10亿美元,所以有人就得出结论,中国技不如人,这是完全错误的,要知道,印度的3次探测器发射只实现了中国登月工程中嫦娥三号的目标,而嫦娥三号的花费是1.4亿美元,这样比印度还少了近一亿美元,而其它登陆月球背面,取月球土壤,自主返回月球,这些印度都没有实现。

嫦娥5号在取月球土壤

而且可想而知,中国在2030年载人登月,2050年建立月球基地这样的时间点一定会实现,因为这是在大量科学发射和考证之下制定的目标,只要我们一步步来,一步一个脚印,中国一定会在太空领域大放光彩。

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页面更新:2024-04-16

标签:南极   印度   月球   中国   软着陆   玉兔   探测器   嫦娥   背面   工程

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