出品：科普中國
製作：川陀太空
監製：中國科學院計算機網絡信息中心
印度月船二號釋放的維克拉姆著陸器已經在9月7日的落月過程中與位於班加羅爾的地面控制站失聯，至此，印度月船二號任務登月部分基本結束，軌道器還在工作中。
位於班加羅爾附近的地面控制中心一角 圖片來源：thehindu.com
從任務分配上看，印度給出的軌道器戲份為95%，著陸器為5%，這意味著月船二號是否成功關鍵看軌道器，著陸器只有14天的存活時間。雖然在電力系統上有喚醒設計，但載荷不挨凍，如果降落成功，也只能活半個月。
從投入上看，月船二號總投入為97億盧比，相當於1.36億美元，其中探測器部分花費60.8億盧比，相當於8500萬美元，剩餘的是GSLV MK-III火箭的發射費用。月船二號延續了印度火星探測器的風格，低成本投入博取更大的價值，這個價值就是世界第四個實現月面軟著陸的國家。
維克拉姆著陸器即便落月也只能存活14天 圖片來源:ISRO
由拜神引發的一系列問題
印度花小錢辦大事的風格也決定了維克拉姆著陸器如果能夠成功，那也是人品爆發，不成功算是比較符合客觀規律。也難怪ISRO印度空間研究組織的主席K. Sivan博士在今年7月7日於泰米爾納德邦的一座寺廟內進行祈禱，尋求神靈的幫助。
說到印度科學家拜神的事，川陀太空指出，印度在月船一號發射之前也舉辦了拜神儀式，在7月15日第一次發射前沒有拜神，巧合的是，這次出現技術故障、發射推遲。於是在7月22日二次發射前舉辦了拜神儀式，結果發射成功了。接下來更有趣的事出現了，這次印度空間研究組織搞的拜神有點怪異，他們拜的Chandranaar神廟是掌管月球的，這點沒錯，但裡面還有一個主神，叫做溼婆神，這是印度教裡面的毀滅之神。看到這裡也基本明白了：月球、毀滅，基本描述了月船二號的結局。
印度空間研究組織的主席K. Sivan博士正在祈求神靈庇護，圖片來源：metro.co.uk
維克拉姆著陸器原計劃降落在靠近月球南極的南緯70.9度、東經22.8度附近。從地球上看，就位於月球南極的邊緣上，但還算是處於月球正面，通信上不存在邏輯問題。按照維克拉姆著陸器落月設計程序，著陸器與軌道器分離高度距離月球表面100公里，著陸器啟動火箭推進器，進入一條距離近地點100公里，遠月點35公里的軌道上。
4臺節流發動機故障嫌疑最大
進入下降程序後，維克拉姆著陸器進入15分鐘的降落過程，K. Sivan博士稱之為恐怖的15分鐘。說這是恐怖時刻，其實一點也不恐怖，至少通信沒有理由中斷，不像進入火星大氣層或者重返地球時出現的黑障，畢竟月球幾乎是沒有大氣結構，更不需要隔熱設計。K. Sivan博士所認為的恐怖指的是著陸器自主動力下降段，著陸器在這15分鐘內速度將發生較大的變化，從30公里高度、每小時6000公里的速度要大大降低。維克拉姆著陸器在這個階段表現不錯，通過4個節流發動機控制速度，高度在7公里時速度已經降低到每小時22公里。
之後在導航段和精細降落段出現了問題，本應該從7公里高度降低到400米，並保持四個著陸支架是向下，但在2.1公里高度之後發生了異常，所有通信都被切斷，於是我們就看到跟蹤臺上出現了突然下降的軌跡，印度科學家也意識到基本完蛋了。
與著陸器通信中斷後地面控制中心的印度科學家們表情沉重，圖片來源：metro.co.uk
著陸器在降落的時候會一邊拍照一邊比對著陸器上存儲的地形圖像，這種地形匹配系統我們也可以在巡航導彈低空飛行時接觸到，程序設計上是沒有問題的。最大嫌疑應該是四個節流發動機，4臺800N發動機要同步運行，通過節流控制改變推力，如果其中一個發動機出現異常或者突然增加推力等行為，那麼肯定會導致著陸器失控。
維克拉姆著陸器上搭載的4臺800N節流發動機，印度對其技術掌握不足，圖片來源：ISRO
需要指出的是，維克拉姆著陸器上搭載的節流發動機是第一次使用，之前印度做的模擬登陸，成功率也剛剛過50%。從距離月面400米到100米高度之間，維克拉姆著陸器需要通過2臺發動機進行控制，並在這個高度上懸停，利用激光高度計和攝像頭尋找合適的著陸區。一旦選擇好了著陸區，那麼維克拉姆著陸器會啟動底部的中心發動機，一直下降到距離月面13米高度，當四個著陸腿支架接觸月面時，發動機才關閉。從降落程序上看，維克拉姆著陸器降到2.1公里高度之後發生的通信中斷不是一個首要因素，發動機可能從四臺改為兩臺的過程中全關閉了，或者突然增加推力，甚至是有一個機動動作失效，導致著陸器姿態出現翻滾，進而導致通信中斷。根據控制中心屏幕上的數據，在高度335米時垂直速度還有每秒59米，水平速度為每秒48米，也可以看出維克拉姆著陸器和嫦娥3號在2公里高度懸停的方式不一樣。
硬著陸後倖存可能性為零
從以上分析可以看出，
維克拉姆著陸器最大的問題在於4臺800N節流發動機和指令代碼是否正確。同時，在2.1公里高度為什麼著陸器會偏離航跡1公里，偏航有可能是一側4臺轉向發動機都停止工作。至於通信故障，印度這次得到了美國宇航員設在馬德里的深空網絡的支持，通信方面出問題的可能性較低。如果是發動機推力異常，導致著陸器姿態翻滾，通信天線指向錯亂也會導致通信中斷。目前問題集中在4臺800N節流發動機上，任何一臺出現推力異常都會導致著陸器失控，這也是印度對節流變推發動機技術掌握不佳，倉促上馬的後果。
月船二號在4375公里高度拍攝的月面圖像 圖片來源：ISRO
維克拉姆著陸器失聯之後，印度也調用月船二號軌道器對著陸器進行搜索。9月9日,印度空間研究組織已經發布消息，聲稱找到了著陸器，最後是硬著陸狀態。在航天領域，硬著陸是未經減速或者減速效果不明顯後直接著陸的方式。維克拉姆著陸器支架只能承受每秒2米的垂直速度。
判定維克拉姆著陸器是否完好也非常簡單，通過比對軌道照片可以分析著陸器是否墜毀爆炸還是處於安全降落狀態。如果是墜毀爆炸，地面上會形成黑色的爆炸印記，以色列Beresheet月球著陸器墜毀就是根據NASA月球勘測軌道飛行器的照片比對後得出的結論。維克拉姆著陸器如果採用與嫦娥3號類似的懸停後對月面拍照降落，那麼生還可能性為零，從1至2公里高度翻滾摔下來沒有幸存可能。如果採用直接落月，即在距離月面數十米高度仍然有水平速度的方式落月，那麼或許還有希望，但這種希望。但也僅限於沒有爆炸，相當於一屁股坐到了月面上，並且伴隨翻滾，而不是輕輕停落在月面。
以色列登月著陸器降落失敗發生爆炸，留下黑色的印記，圖片來源：earthsky.org
一切順利情況下降落月面的狀態 圖片來源：thehindu.com
綜上，考慮到印度對節流發動機技術掌握不到位，投入僅為8500萬美元這個角度，維克拉姆著陸器大概率已經變成“月餅”。故障原因很可能是節流發動機故障，在短時間內姿態失控，無法挽救，從1至2公里高度摔到月面並翻滾。
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