月船3號（英文：Chandrayaan-3），是印度第三次登月任務探測器，也是該國第二次嘗試登入月球表面。它的前身 Chandrayaan-2 （月船2號）於 2019年9月嘗試降落在塵土飛揚的表面，不幸當場墜毀。
當地時間2023年7月14日下午，印度發射“月船3號”月球探測器。當地時間2023年8月23日18:04分許（台北時間20:34分許），“月船3號”月球探測器成功著陸在月球表面。這使得印度成為世界上第四個成功著陸月球的國家，也是首個在月球南極附近登入的國家。2023年8月29日，印度ISRO正式公布了月船三號月球車“智慧號”拍攝到的月表圖像。當地時間2023年12月5日，據印度媒體報導，印度“月船3號”探測器的推進模組在完成月球任務後已返回地球軌道。
基本介紹
- 中文名：月船3號
- 外文名：Chandrayaan-3
- 類型：探月任務
- 國家：印度
- 建設耗資：約7500萬美元
- 發射時間：印度標準時間2023年7月14日14時35分
研製歷程,歷史背景,研發進程,發射升空,成功著陸,探索發現,跳躍測試,月面休眠,著陸器失聯,推進模組返回,系統組成,設計參數,著陸器,任務載荷,數據公布,
研製歷程
歷史背景
印度一直將發展航天技術作為提升國際地位和加快科技發展的重要手段，從20世紀70年代開始，印度就將空間發展計畫列入國家重點發展領域，不惜傾注巨資打造“大國形象”。
1999年，印度科學院第一次提出了月球探測的構想。經過論證，2003年，印度政府正式批准了“月船”1任務。“月船”1於2008年10月22日發射，11月12日進入高度100km的繞月圓軌道。由於對距離月面100km高度的熱環境估計不足，“月船”1探測器過熱進而導致星敏感器失效，最終於2009年8月29日與地面失去聯絡。“月船”1在軌工作312天，繞月運行超過3400圈，在此期間利用地形測繪相機等各類遙感載荷對月面進行了詳細勘察。2019年7月22日，“月船”2發射，探測器於9月1日進入119km×127km的月球軌道。9月7日，“月船”2著陸器在進行月面軟著陸過程中因軟體故障導致其發生姿態翻轉（見圖1），最終墜毀於月球南緯70.881°、東經22.784°處，落月任務失敗。
研發進程
月船3號是印度第三次探月任務，也是印度第二次嘗試將探測器送上月球。儘管“月船2號”的著陸器和月球車撞毀了，但軌道器仍在工作，印度決定讓“月船2號”任務發射的軌道器用於“月船3號”任務，作為“月船3號”著陸器和月球車的通信中繼。
“月船”3探測器
2020年1月，印度政府批准了“月船3號”任務，最初定於2021年發射，但由於新冠疫情影響和技術問題，ISRO已經多次推遲發射日程。2021年7月，印度政府宣布將“月船3號”發射推遲到2022年第三季度。2022年10月，ISRO又將發射時間推遲到了2023年6月。
2023年2月，印度空間研究組織一位官員表示，印度將在2023年底至2024年初發射“月船3號”，再次嘗試向月球運送著陸器和月球車。
按照印度方面的說法，“月船3號”的發射準備工作已基本完成。他們將使用印度第三代地球同步衛星運載火箭，從薩蒂什·達萬航天中心將其發射至太空。
2023年5月21日，印度報業托拉斯 (PTI) 通訊社最新訊息稱，印度空間研究組織 (ISRO) 下屬太空部一名高級官員最新表示；印度月船三號（梵語：चंद्रयान-३）發射任務定於7月的第二周（即7月9日到7月15日）進行。
當地時間2023年6月12日，印度空間研究組織（ISRO）主席索馬納特宣布，印度計畫在7月12日至19日之間擇機發射“月船3號”探測器。該任務的目標是實現月球表面的軟著陸，釋放月球車以及開展科學研究。索馬納特表示，“月船3號”探測器已經運抵斯里赫里戈達島的薩迪什·達萬航天中心，探測器和LVM-3運載火箭的裝配工作預計將在6月底結束。
2023年7月9日訊息，印度航天局（ISRO）計畫於台北時間 7 月 14 日 17 點 05 分發射 Chandrayaan-3 任務，這是該機構上次任務失利後，時隔 4 年再次挑戰登月任務。它的前身 Chandrayaan-2 於 2019 年 9 月嘗試降落在塵土飛揚的表面，不幸當場墜毀。
等待發射
2023年7月13日（當地時間），印度安得拉邦，搭載“月船3號”月球探測器的火箭等待發射，再次挑戰受控落月。
2023年7月14日下午（當地時間），印度發射“月船3號”月球探測器，這是印度發射的第三個月球探測器。此前，印度“月船3號”探測任務幾經推遲，該任務將嘗試著陸器和月球車送往月球南極。
發射升空
2023年7月14日，據英國廣播公司（BBC）報導，印度計畫於當地時間7月14日14:35（台北時間17:05），將搭載軌道器、著陸器和漫遊車的“月船3號”，從印度安得拉邦斯里哈里科塔（Sriharikota）航天中心升空，著陸器將於8月23日至24日抵達月球。
“月船3號”發射成功
當地時間2023年8月1日，印度空間研究組織(ISRO)在社交媒體上發文稱，該國的月球探測器“月船三號”已完成繞地旋轉，並成功進行了向月球變軌機動，已進入近月軌道。“月船三號”號探測器的液體發動機計畫在8月5日再次啟動，將其送入月球軌道。隨後，將進行四次變軌機動，將探測器送入距離月球表面約100公里的最終軌道。
2023年8月5日，印度發射的“月船3號”月球探測器已進入月球軌道。
2023年8月7日，印度公布了由“月船3號”探測器傳回的首批月球照片。
2023年8月7日訊息，印度月船三號已經完成首次近月點降軌，成功降至近月點170公里x 遠月點4313公里。
2023年8月21日，在嘗試著陸月球之前，印度“月船3號”月球探測器與“月船2號”軌道器建立了通信連線。
“月船”3任務飛行過程示意圖
成功著陸
當地時間2023年8月23日18:04分許（台北時間20:34分許），“月船3號”月球探測器成功著陸在月球表面。“月船3號”是印度第三次發起探測器登月項目。項目的成功意味著印度成為繼美國、蘇聯和中國之後第四個在月球表面實現著陸的國家。印度月球探測器“月船3號”在月球南極附近地區著陸，印度由此成為首個在月球南極附近著陸的國家。著陸點位於月球Manzinus C隕石坑附近的南緯69.373°、東經32.319°，其著陸點已被命名為Shiv Shakti Point。26公斤重的小型月球車在“月船3號”著陸後的幾個小時內就從著陸器上行駛到月球上。
月球車從著陸器上釋放過程示意圖
2023年8月29日，印度ISRO正式公布了月船三號月球車“智慧號”拍攝到的月表圖像。
印度標準時間2023年8月30日11時，月球車拍攝到的著陸器
探索發現
2023年8月29日，印度空間研究組織表示，“月船3號”探測器在月球南極附近的月球表面檢測到硫元素。
2023年8月30日，印度空間研究組織說，印度月球探測器“月船3號”攜帶的探月車在月球南極附近表面發現硫等多種物質。探月車“普拉吉安”裝備的雷射誘導擊穿光譜儀經探測“清晰確認”這一發現。探月車還探測到其他多種物質，包括鋁、鐵、鈣、鉻、鈦、錳、氧和矽，接下來將探測月球南極是否存在“水冰”。9月2日訊息， 印度月船3號攜帶的月球車已在月表行駛65～70米，與探測器一起收集科研數據。
跳躍測試
2023年9月4日，印度空間研究組織還宣布著陸器再次在月球軟著陸。乾重626公斤的著陸器在月球上完成了一次跳躍，印度空間研究組織稱，著陸器點燃發動機，上升了約40厘米，並在距離起點30-40厘米的地方安全著陸，並稱這次試驗“激發了未來樣本返回和人類任務的熱情”。據SpaceNews報導，這次跳躍測試類似於1967年美國“勘測者6號”任務的跳躍，彼時標誌著太空飛行器第一次從另一個行星體發射升空。
月面休眠
2023年9月2日，印度空間研究組織表示，月球車已累計行駛超100米。印度“月船3號”任務的著陸器Vikram和月球車Pragyan將在月夜開始前進入休眠狀態。
印度空間研究組織（ISRO）9月4日表示，著陸器於印度標準時間9月4日8時左右休眠。著陸器的有效載荷已關閉，但接收器仍然打開。一旦沒有太陽能，電池耗盡，著陸器就會休眠。印度空間研究組織希望9月22日左右日出後，著陸器和月球車可以重新啟動。
著陸器失聯
2023年9月22日，印度空間研究組織嘗試喚醒“月船”3，試圖與著陸器和月球車建立通信，但尚未收到信號。
推進模組返回
當地時間2023年12月5日報導，印度“月船3號”探測器的推進模組在完成月球任務後已返回地球軌道。
系統組成
設計參數
參數 | 指標 |
任務周期 | 1個月晝 |
初步著陸點 | 月球表面南緯69.367621°、東經32.348126° |
質量 | 推進模組：2148kg 著陸器模組：1752kg（包括26kg月球車） 總質量：3900kg |
電能 | 推進模組：758W 著陸器模組：738W 月球車：50W |
通信 | 推進模組：與印度深空網（IDSN）通信 著陸器模組：與IDSN和月球車通信 月球車：只與著陸器通信 “月船”2軌道器也用於應急通信 |
著陸器感測器 | 雷射慣性參考和加速度計組合 （LIRAP）、Ka頻段高度計（KaRA）、著陸器位置檢測相機 （LPDC）、著陸器危險檢測和規避相機（LHDAC）、雷射高度計（LASA）、雷射都卜勒速度計 （LDV）、著陸器水平速度相機（LHVC）、微型星敏感器、傾角儀和觸地感測器 |
著陸器執行器 | 反作用輪 |
著陸器推進系統 | 雙推進劑推進系統（甲基肼/四氧化二氮，4台800N節流發動機和8台58N發動機，可節流發動機控制電子設備 |
著陸器機構 | 著陸器腿，月球車滑道（主要和次要），月球車，ILSA、RAMBHA-LP和ChaSTE載荷，臍帶連線器保護機制，X頻段天線 |
軟著陸速度 | 垂直速度：≤2m/s 水平速度：≤0.5m/s 坡度：≤ 12° |
著陸器
由印度空間研究組織開發的“月船三號”探測器包含一個名為“維克拉姆”(在梵語中意為“勇氣”)的著陸器和一輛名為“普拉吉安”(在梵語中意為“智慧”)的月球車，月球車將探索月球表面。
“月船”3月球車各部件示意圖
任務載荷
Chandrayaan-3 任務包括一個推進模組，一個著陸器和一個漫遊車。其主要目標是展示登入月球和漫遊月球表面進行探索的能力，以幫助開發行星際任務的新技術。
“月船”3著陸器各部件示意圖
推進模組將把著陸器和漫遊車帶到月球軌道，著陸器和漫遊車將試圖降落在月球上，攜帶六台科學儀器從月球表面收集數據。推進模組是一個箱形結構，一側安裝一個大型太陽能電池板，頂部安裝一個大圓柱體，將保持在軌道上並充當通信中繼衛星。著陸器配備了用於部署的坡道，將把漫遊車帶到月球表面。
“月船”3推進模組各部件示意圖
