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印度月球车「歇了」,会成月球垃圾?印度专家:中国月球车就没事

2024-08-11科学

印度艰难送至月球的月球车,连同着陆器难道均为「一次性」的?不仅如此,其科学家以中国「玉兔二号」月球车为例:当初中国的月球车能够成功苏醒,或仍存希望!

2023 年 7 月 14 日,印度于萨迪什·达万航天中心顺利发射月球探测器「月船 3 号」,旨在对月球南极展开探索。

伴随科学家针对月球研究的持续推进,人们察觉到,月球南极极有可能存有水资源,此发现对人类后续于月球建设基地意义重大——故而,诸多大国纷纷竞相朝着月球南极前行。

8 月 23 日,月船 3 号于月球南极周边顺利实现软着陆(减速从而无损降落于地表),印度由此跻身世界上成功着陆月球的第四个国家之列,同时成为首个在月球南极附近登陆的国度。

印度竟成为了率先尝试者——这还是我们所熟知的印度吗?然而,这「尝试」并非易事,印度月球车很快遭遇了「棘手难题」,碰到难以突破的技术障碍,致使月船 3 号进入休眠,无法再返回地球。印度的专家甚至发出了「中国能够做到」这样的感慨!究竟是何缘由?

【来不及庆祝登陆,接踵而至的是「休眠危机」】

8 月 23 日,月船 3 号成功着陆之后,月球车「普拉吉安」(梵语意为「智慧」,足见印度人对其的期望)依计划得以顺利部署,进而开启月球探索使命,且成功于月球表面行驶了 101.4 米。

据印度空间研究组织(ISRO)所述,有关月球土壤的一批数据已顺利传回地球。

历经近 11 天的工作,普拉吉安面临重大挑战——月夜将至。事实上,月球与地球相同,皆存在昼夜更替现象,然而,鉴于自转周期的差异,月球的白昼和黑夜时长均远超地球。在月球,一天约等同于地球上的 29.5 天,一晚则近似于地球上的 14.25 天。

不管是地球,还是月球,太阳未直接照射的那一侧表面温度均会下降。然而月球缺少用于保温的大气层,且其昼夜时长均颇长,温差因而极为显著。白昼时,月球温度能达 127℃,到了夜间,则会骤降至-183℃。

此次印度月球车的目标区域位于月球南极,夜晚时分气温会更低。

这使印度科学家陷入困境——就普拉吉安的制造技术水平而言,即便让月球车进入休眠状态,也无法安然度过月球上那漫长的黑夜。

不论是极度的高温,抑或极度的低温,皆会给月球车上的设备带来毁灭性的损害。然而,为将普拉吉安的效用发挥至最大,他们仍旧决定「冒险一试」。

在月夜来临前 4 日,有关人员已将普拉吉安月球车的蓄电池电量充满,以保障其拥有充足能量抵御月夜的酷寒。由此,普拉吉安原规划的工作时长(14 天)为充电做出让步,缩短了 4 天。为使月球车于白天初至时即刻充电,技术人员亦将其太阳翼朝向太阳升起之处,其后,它提前进入了休眠态势。

不久之后,印度科学家再度启动月球车着陆器「维克拉姆」的发动机,操控这重达 626 公斤的大家伙实现了一次跳跃。

它起初「迟缓」地向上跃起约 40 厘米,接着朝一侧位移了 30 至 40 厘米。完成这一系列举动后,着陆器亦进入了休眠状态。

接下来可行之事,唯有等待——需待下一次太阳在月球升起,我们方可最终明晰印度月球车的命运。

然而,众多专业人士早早就对此呈现出消极的姿态。ISRO 的专家曾坦言,认定月球车的设计水准有限,将其唤醒的可能性不高,不过仍期望能有好运,「否则它会作为印度的‘月球大使’永远留在那里。」

印度科普作家兼航天分析师帕拉瓦·巴格拉(Pallava Bagla)直陈月球车存在的弊端:「电池电量受限」,并且,「印度尚不具备制造可耐受月球极低温环境的电路与电子元件的技术」。

【意料之中的期望落空,印度月球车到底输在哪里?】

9 月 22 日,月球的白昼悄然降临,此日乃印度科学家预定唤醒月球车之时。但至 9 月 23 日,ISRO 仍未能与月球车及着陆器建立联系。二者均无响应,月船 3 号全然「停止运作」!这一来自印度的探测器,或许自此便会永远留存于月球南极。

然而,ISRO 尚未完全放弃。ISRO 主席、航天专家索马纳特称,月夜的酷寒可能致使月球车的设备受损,但他们不会舍弃任何一线希望。月船 3 号或许仍存在复苏的可能。

印度专家之所以持有这般观点,乃是鉴于中国航天航空领域的实例。中国的「嫦娥四号」与「玉兔二号」月球车多次在月夜休眠后苏醒,并能够持续正常运行。基于此,他们遂觉得,或许,印度的月球车亦能如此「死而复生」!

然而,显而易见的是,这些持乐观态度的印度专家的构想注定无法成为现实。印度与中国在航空航天技术方面,存在着本质性的差距!

实际上,诚如印度科普作家帕拉瓦·巴格拉所指明的那般,印度月球车不能安稳度过月夜,而印度月球车和中国月球车的关键差别,正是在于电池!

一位来自 ISRO 的专家曾给出一个形象的比喻:在月夜,月球车的休眠如同手机在寻得充电线前启用省电模式,而月昼的来临则恰似那条充电线。

显然,在「充电线」接入之前,月船 3 号的蓄电池便已早早枯竭用尽。由于失去了电池提供的保温能量,月球车的设备被冻坏实属意料之内。

而中国的「嫦娥四号」、「玉兔二号」能够抵御严寒漫长的黑夜,缘由在于其搭载了「核电池」!

此核电池非同小可,有观点称其由俄罗斯研发,亦有说法表示是中俄共同研制,总之为放射性同位素钚 -238 的核电池,供电时长极为可观,仅硬币般大小,便能使用 5000 年。

唯有如此强劲的电池,方可为月球车长期供电并保温,从而使月球车具备抵御月夜低温的能力。此技术也让我国继美国、俄国之后,成为全球第三个将核动力运用于太空探测的国家。

此外,为保障月球车能够安全且稳定地运行,中国科学家给我们的月球车拟定了极为详尽的工作计划。其一是「日出而作,日落而息」,即白天工作 14 天,夜晚休眠 14 天。

而且,不仅在气温低的情况下月球车需「就寝」,气温过高时亦要「午休」——白昼期间,月球车的太阳能电池帆板会持续调整角度,以防被阳光直射而温度过高。

正是凭借这般严密、毫无疏漏的保障,我国的月球车方可稳定运行,为我国的科研工作传回众多珍贵的数据。

然而,核电池颇为珍贵,我国的火星探测器祝融号自去年 5 月进入休眠状态至今仍未苏醒,或许缺的正是一块核电池。

探月工程副总指挥兼探月与航天工程中心主任李本正于「玉兔号」发射升空之际坦言:「古人将月亮称作广寒宫,绝非虚言。月面夜间最低温度能够降至零下 180 摄氏度,电子设备全然无法运行。」诚如斯言,此次印度月球车的经历便给了我们警示。

然而,着实令人慨叹:自「广寒宫」「嫦娥奔月」之类的意象,直至「嫦娥号」切实触及月球的地表,人类文明居然已进步至此!

印度此次的失利,实乃硬实力欠缺所致。然而,鉴于核技术在航天航空领域的应用日益增多,科学家对核技术的运用愈发娴熟,有理由相信核电池于月球车中的运用会愈发广泛。让我们翘首以盼中国日后的月球车、月球探索,乃至火星探索、宇宙探索能带来何种惊喜!

或许,科幻作品中的那些想象,不久之后就会化为现实……