由於颱風過境,原定8月124日在海南文昌航天發射場升空的嫦娥七號月球探測任務不得不推遲。中國載人航天工程辦公室消息指,因不滿足發射條件,不能在今年預定窗口實施,是本著穩妥、可靠、萬無一失的原則綜合研判決定。
中國載人航天工程辦公室指,嫦娥七號因不滿足發射條件,不能在今年預定窗口實施,是本著穩妥、可靠、萬無一失的原則綜合研判決定。
官方通報並未說明技術原因,但也沒公佈下一次發射日期,更沒說火箭或探測器出了故障,但結合先前文昌天氣變化和任務進程看,天氣是這次錯過窗口的直接觸發因素,但為何一場颱風要令整項任務推遲整整一年?
據騰訊網專欄「翔說航太」專家分析,嫦娥七號面對的,從來不只是文昌發射場的天氣,火箭離開地球以後,還要追上正在運轉的月球,探測器到達月球以後,要進入合適的極軌;軌道器還要看清著陸區;最後,著陸器必須在光照合適的時候下降,並給巡視器和飛躍器留下足夠的充電、工作時間。這幾件事像接力賽一樣連起來,錯過整段安排後,後面的測繪、著陸和供電可能全部接不上。所以,即使颱風不會刮一年,但只要剛好在最關鍵的幾天裡發生,便對整個發射安排產生致命性的影響。
當嫦娥七號火箭離開地球以後,還要追上正在運轉的月球,探測器到達月球以後,要進入合適的極軌;軌道器還要看清著陸區,而著陸器必須在光照合適的時候下降,並給巡視器和飛躍器留下足夠的充電、工作時間。
另一方面,嫦娥七號要去的是月球南極。嫦娥四號、嫦娥六號的落點距離南極都在1300公里以上,印度月船三號距離南極約626公里。嫦娥七號候選降落區在南緯85度以上,距離南極點約152公里以內。越接近南極,太陽越貼近地平線,地形和光照越難處理。月球南極光照模擬顯示,那裡的太陽幾乎沿著地平線繞圈圈,即使一塊不高的石頭,也能拖出很長的影子,遠處一座山,甚至會讓登陸區提前進入黑暗。
後續月份主要卡在兩件事上。首先,如果發射時間往後推,還想趕上原來的環月、測繪和著陸節奏,軌道需要的能量可能更高,火箭和探測器要付出的推進劑代價也會增加。這可理解成同樣一箱油,原來走的是一條順路的高速,現在既要晚出發,又想照原計畫到達,就得趕路、變換車道,留給後面的油自然更少,途中還要修正軌道,繞月後還要調整軌道,著陸時更要留足處置意外的能力。
嫦娥七號要去的是月球南極,選降落區在南緯85度以上,距離南極點約152公里以內。
還有,月球南極能用的陽光越來越少。嫦娥七號的登陸器、巡視器和飛躍器都離不開電。飛躍器也要從有陽光的區域進入永久陰影坑尋找水冰,再回到光照區。著陸後的連續見光時間越短,太陽翼發電越困難,設備充電、保溫和工作的時間也越緊。如果把落月時間繼續往後移,太陽會更低,山和撞擊坑擋住的光更多,最後很可能會出現一個尷尬情況:探測器能到月球,也能落下去,但真正工作時間不夠。嫦娥七號還要在亞百公尺級安全區內著陸,飛躍器至少要完成3次飛行。如此昂貴、複雜的一項任務,要保證「落得穩、充得上電、幹得完活」。
而且,月球南極也有類似季節的光照變化。由於月球自轉軸傾角很小,南極太陽始終很低。太陽照射方向要經過接近一年的變化,才會回到相似的位置。結果,地形、光照、地月轉移軌道和著陸時刻重新湊在一起,往往不是再等一個月,而是接近一年。
月球南極能用的陽光越來越少。
依照目前所能看到的任務難度,以及軌道能量、推進劑餘裕和著陸區光照這些條件,「翔說航太」綜合判斷,2027年8月中旬是下一段更值得關注的候選時段,正式日期還要看火箭和探測器重新測試的結果,也要看最新的天氣和發射場安排。
按照重大任務一般做法,嫦娥七號需要撤回、檢查、維護,並根據保存週期重新安排測試,具體仍等待官方消息。
嫦娥七號要在亞百公尺級安全區內著陸,飛躍器至少要完成3次飛行。
但「翔說航太」認為,嫦娥七號延遲一年任務,不會改變中國2030年前實現載人登月的目標。今年5月,官方已經宣布,載人登月和無人探月將從任務、資源、隊伍3個面向深度整合,統稱為「月球探測工程」。所以嫦娥七號與載人登月當然有關,卻不是一發推遲,載人登月就一定跟著推遲。
載人登月的主線任務,仍是長征十號運載火箭、夢舟載人太空船、攬月月面登陸器、登月服、月面車和地面支援系統。官方沒把嫦娥七號列為載人登月前必須完成的唯一前置任務。嫦娥七號延後,壓力更直接落在嫦娥八號和國際月球科研站上。公開規劃中,嫦娥七號與嫦娥八號將共同組成月球科研站基本型。
若嫦娥七號晚到一年,留給資料分析、方案調整和兩次任務協同的時間會壓縮,但未算打亂載人登月計畫。當然,如果後面繼續出現新延期,影響就會一點點放大,但眼下沒任何公開消息表明,2030年前載人登月目標因此改變。
嫦娥七號延遲一年任務,不會改變中國2030年前實現載人登月的目標。
有人會問:為什麼不多準備幾條軌道,多帶一些燃料,再多選幾個著陸點?方向沒有錯,代價也很現實。多帶一公斤燃料或電池,就會少一公斤科學設備;多準備一個著陸區,就要增加測繪、軟體和地面試驗;讓探測器在月球軌道多等一段時間,還要增加供電、保溫和測控能力。太空船上沒免費備用方案。後續任務可繼續增加對天氣的適應能力,縮短發射中止後的恢復時間,準備更多可選軌道和落點,也可給推進劑、電池和保溫留出更大的餘裕。載人登月還要把回程、中止和救援一起考慮,標準只會更嚴格。這次延期本身,也會變成後續工程的一份真實數據:哪一段準備時間太緊,天氣轉好後多久能重新進入倒數計時,哪些軌道看起來能走卻不值得走,都會進入下一次任務設計。
一場颱風,可能讓嫦娥七號等近一年。但重大航太任務最怕的不是延期,而是明知道餘裕已不夠,還要為趕時間硬衝。能飛,不等於值得飛。這次停下來,是為下一次真正落到月球南極,把該幹的事情幹完。
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