俄“月球-25”號探測器失聯墜毀，登陸月球為何如此艱難？

俄羅斯時隔47年后再次發射月球探測器，任務前半段基本順利，但在落月的最后一次軌道調整出現問題，最終撞月墜毀，只差臨門一腳。

8月20日，俄羅斯國家航天集團公司發布消息稱，“月球-25”號探測器目前已失聯。據初步推測，探測器進入了非預先規劃的軌道并撞上了月球表面。據介紹，探測器失聯的原因將由專門成立的跨部門間委員會進行調查。

【資料圖】

“月球-25”號探測器是俄羅斯歷史上發射的首個月球軟著陸探測器

只差臨門一腳

8月11日發射的俄羅斯“月球-25”號探測器原計劃在8月21日軟著陸在月球南極地區，這是蘇聯/俄羅斯時隔47年后再次發射月球探測器。

俄羅斯國家航天集團公司19日發布公告稱，按照預定計劃，在莫斯科時間19日14時10分向“月球-25”號月球探測器發出信號，以便其進入著陸前軌道，但在操作過程中，探測器出現了異常情況，無法按照規定的參數進行操作。根據俄方公布的信息，這次變軌目的是讓“月球-25”號進入一條18千米×100千米的預著陸軌道，但是這次變軌出現了異常，這也是該探測器進行軟著陸階段的關鍵變軌。

在這次變軌前，“月球-25”號在91千米×112千米的軌道上運行，有消息指出，探測器在進入預著陸軌道階段出了問題，實際執行的脈沖大小是計算值的1.5倍，制動時間太長，通俗地說就是剎車時間過長，導致探測器的近地點高度低于0千米，最終導致“月球-25”號墜毀在月球表面。

在之前一篇關于俄羅斯探月的文章中，筆者提及“月球-25”是俄羅斯重返月球計劃中非常重要一顆探測器，探測器的主要任務是操練環極地區軟著陸的基礎技術，并對月球南極地區的特定區域進行接觸研究，包括測試軟著陸技術，在月球南極地區尋找水的痕跡，研究月球兩極地區的化學組成。除了科學任務外，“月球-25”號探測器的目的還在于檢驗工程體系，整合技術資源，培養和鍛煉人才隊伍。同時，該探測器還承擔著為俄羅斯測試在月球極區軟著陸、精準著陸、極地通信等技術的重任，并為俄羅斯今后建造月球基地的選址提供依據。

在“月球-25”號之后，俄羅斯還將發射“月球-26”號、“月球-27”號和“月球-28”號，其中“月球-27”號和“月球-28”號同樣也進行月球軟著陸探測，因此，作為俄羅斯新探月計劃的“開山之作”——“月球-25”號探測器對俄羅斯航天事業發展的意義重大，如今“中道崩殂”勢必對探月計劃造成不小的影響。

“月球-25”號的失敗再度引發了登陸月球有多難的討論，因為從2019年至今，包括“月球-25”號在內，已經有5個計劃前往月球進行軟著陸的探測器先后失敗。

登陸月球并不簡單

2019年2月，以色列民營機構主導的“創世紀”號首開世界民營航天機構奔月之旅，在登陸月球數分鐘前，探測器出現技術故障，與地面失去聯系，撞向月球表面。該項目耗資約1億美元，主要來自私人資金，探測器高1.5米，直徑2米，重約600千克，失敗原因是探測器主發動機出現故障，最終墜毀。

除了“創世紀”號，在2019年，印度的“月船二號”也在著陸月球的階段失敗。該探測器是印度發射的第一個月球軟著陸探測器，重約3.85噸，包括軌道器、著陸器和月球車三個部分，著陸器被命名為維克拉姆（Vikram），以紀念印度航天之父維克拉姆，而月球車被命名為Pragyan，探測器于2019年7月22日發射升空，當年8月20日探測器進入月球軌道，9月7日開始實施月球軟著陸，在高度降低到2.1公里高度時飛行軌跡開始偏移，遙測信號顯示Vikram著陸器最后的垂直下落速度超過58米/秒，硬著陸月球。事后，美國LRO月球軌道器的高分辨率衛片顯示，著陸器徹底摔碎，印度的首次月球著陸嘗試以徹底失敗告終。

2022年11月22日，日本宇宙航空研究開發機構（JAXA），隨美國新型火箭于16日發射升空的日本月球探測器“好客”（OMOTENASHI），在與火箭分離后姿態異常，太陽能電池板無法正常工作，多次嘗試修正都未起效。日本探測器首次登月計劃以失敗告終?！昂每汀碧柺侨毡臼讉€計劃在月球表面著陸的超小型探測器，其任務包括驗證在月球表面半硬著陸的可能性等，探測器長11厘米、寬24厘米、高37厘米，重12.6千克，由負責飛行至繞月軌道的軌道器、接近月面時用于減速的發動機和在著陸器三部分組成，由于探測器尺寸太小，無法配備大型緩沖發動機。為此，JAXA專門研制了超小型固體減速發動機，它將在距離月面約100米時與著陸器分離，最終著陸器將自由落地，靠充氣氣囊實現“半硬著陸”。

今年4月，日本太空初創企業iSpace公司研制的“白兔-R”號探測器因為軟件問題在離月面約89米高度與地面失去聯系，導致計劃中的軟著陸變成了硬著陸?！鞍淄?R”探測器高2.3米，重約1噸，配備了主減速發動機、輔助減速發動機和姿控發動機，除了著陸器，其還搭載了一個球形巡視器，探測器在2022年12月11日由美國“獵鷹9”號火箭發射升空。

根據相關統計，包括“月球-25”號在內，蘇聯/俄羅斯共進行了28次月球軟著陸探測任務，其中13次成功進入環月飛行，只有7次成功，成功率25%，而過去四年國際上5次月球軟著陸探測任務均以失敗告終，更是說明雖然航天技術快速發展的當下，軟著陸月球探測也不簡單。這也是為什么至今只有蘇聯、美國、中國三個國家成功登陸月球，即使繼承大量蘇聯航天遺產的俄羅斯也沒有讓“月球-25”號成功登月。

登陸月球首先要確保探測器成功發射，進入地月轉移軌道，不然就會遭遇“出師未捷身先死”的情況，為了順利進入月球軌道，讓月球捕獲探測器，需要準確地計算著陸器軌道與月球軌道的交會位置，如果錯過，就要再等下個月甚至等好幾個月。月球捕獲的時候，還要精確控制探測器的大小和方向，如果沒有剎住車，就直接撞到月球上墜毀或者與月球擦肩而過。

由于月球沒有大氣，而且表面不僅有山峰、谷地等復雜地形，平整一些的平原也是坑坑洼洼，一不小心就容易掉坑里。在登陸前，需要精心選擇著陸地點，這需要高精度地圖的支持。為了確保成功最好還有完善的測控系統，據稱這次俄羅斯探月任務并沒有完善的測控系統，部分區域無法覆蓋。成功軟著陸對探測器本身硬件和軟件要求非常高，各種導航、避障設備，比如慣性測量單元、微波測距測速敏感器、激光測距敏感器、光學成像敏感器、激光三維成像敏感器等，才能讓著陸器避開著陸過程中的各種障礙，這次“月球-25”號就沒有避障相機（本來有這個設備，俄烏沖突后還給歐空局），所以說即使最后一次軌道調整沒有出問題，在最后的著陸階段因為避障相機的缺失，依然存在不小的風險。

“月球-25”號已經失敗，接下來就看印度“月船三號”探測器在8月23日的表現了，讓我們拭目以待！

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