月船3号惊现升轨失误,远地点迎头掉落,网友纷纷疑惑!

印度月船三号升轨行动出了岔子,让人捏了一把汗。就在最近,印度太空研究组织ISRO宣布他们成功进行了第二次升轨操作,让月船3号的轨道抬升了53公里。听上去好像是件好事,但远地点竟然下降了整整1万多公里,这是何等的谜题!

回想起4年前的月船2号任务,它的第二次升轨之后,轨道高度达到了251公里×54829公里,无论是近地点还是远地点,月船3号都明显逊色了。特别是远地点,竟然低了1万3千多公里,这差距可真大呀!

你可能会问,这两个探测器有什么本质上的区别吗?它们的推进舱配备的发动机几乎是一样的,都是440N液体发动机,前往月球的路径也没有太大差别。那为什么同样是第二次升轨,月船3号的结果会有这么大的出入呢?从一些蛛丝马迹可以看出,月船3号肯定是遇到了不小的问题。

在2019年,GSLV-MK3火箭超常发挥,将月船2号成功送上了远地点高达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。之后还进行了多次变轨,才最终进入了地月转移轨道。

月船3号的计划与月船2号相似,也需要经历复杂的升轨和减速过程,一共需要5次升轨和5次刹车,才能进入高达100公里的绕月轨道。关键问题出在GSLV-MK3火箭的能力上。这枚印度最大的火箭起飞重量高达640吨,却比不上中国长征三号乙增强型仅459吨的起飞重量。

长征三号乙可以直接将与月船3号重量相当的嫦娥三号、嫦娥四号送入地月转移轨道,根本不需要进行多次升轨这样繁琐的操作。然而,由于种种原因,GSLV-MK3的同步转移轨道运力只有4吨,地月转移轨道运力仅有2吨左右。所以,它根本无法直接将月船3号送往月球。

据说GSLV-MK3火箭采用了两台非常庞大的S200固体助推器,这些助推器使用不锈钢壳,空重达到了50多吨。然而,在熄火后,这些助推器无法及时分离,导致火箭带着50多吨的大铁块飞行了19秒,从而导致运载能力大大下降。印度航天专家对这个缺点应该心知肚明,但他们却未能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,结果造成了如此糟糕的局面。

或许印度方面也了解到GSLV-MK3的不稳定性,所以月船3号最初的目标轨道并不高,只需要达到170公里×36500公里就可以,之后再慢慢升轨,反正这次月船3号减少了很多科学载荷,燃料储备也比以前更多。没想到GSLV-MK3并没有延续上次的超常表现,反而出现了这样的问题。

火箭仅仅将月船3号送上了138公里×36306公里的轨道,比预期低了不少。这个轨道无论从哪个角度来看都是相当低的。要知道,卡门线的高度是100公里,而月船3号的近地点只比卡门线高了38公里。在这个位置,大气层的密度还是相当大的。如果不及时纠正,月船3号将不断在近地点与大气摩擦,轨道还会继续下降,甚至有可能坠入大气层,那就完全失败了!

幸运的是,在第一次升轨之后,月船3号的轨道高度提升到了173公里×41762公里,近地点和远地点都有了明显的提高,这算是将飞船从鬼门关拉了回来。然而,好景不长,第二次升轨仅仅是将近地点提升了53公里,远地点几乎没有变化,甚至还略微下降了一点。

根据开普勒定律的计算,月船3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,变为10.297公里/秒,远地点速度为1.416公里/秒。可以猜测,月船3号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3号推进舱的推进器推力只有440N,而发射质量达到了3.9吨,经过一次升轨之后,燃料应该已经消耗了一些。即便假设燃料消耗了3吨,按照这样的推力和质量,要将速度提升10米/秒,推进器大概需要工作几十秒,远远少于月船2号第二次升轨的883秒。所以,月船3号本次升轨的目的应该只是小幅调整近地点高度,并没有像宣传图上展示的那样大幅提高远地点。

然而,这引发了一个问题。月船2号刚开始时,也只是在第一次升轨时稍微提高了近地点,而没有明显提升远地点。但那是建立在GSLV-MK3火箭超常发挥的基础上。而月船2号在接下来的几次升轨中,远地点高度明显提升,每次都能增加两三万公里,甚至更多。

月船3号最初的火箭表现就不太理想,将它送上了仅138公里高的轨道。虽然第一次升轨还算可以,但第二次升轨只是修正了一下近地点,那么接下来的三次升轨能否将远地点提升到38万公里,恐怕堪忧。

当然,印度人也可以改变计划,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。但那样会消耗更多燃料,我们不清楚月船3号是否有足够的燃料储备。所以,可以说,月船3号在往月球的路上,已经接近失败的边缘了。接下来就看印度人如何挽救了!

以上是关于印度月船三号升轨问题的最新报道。无论结果如何,这次事件确实引发了不少疑问和担忧,我们将继续关注并及时更新相关进展。敬请期待!

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页面更新:2024-04-02

标签:远地点   近地点   推进器   助推器   印度   燃料   轨道   疑惑   火箭   高度   速度   网友

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