俄罗斯「月球-25」号月球探测器出现异常,此次事故的原因可能有哪些?

发布时间:
2023-08-22 13:16
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载有“月球-25”航天器的“联盟-2.1b”火箭于当地时间8月11日发射升空。此次发射的主要任务是实践软着陆技术、研究月球内部构成和勘探资源,包括对水的勘探。航天器的科研工作计划持续一年时间。随后,俄将于2027年和2028年发射“月球-26”和“月球-27”航天器。现在的月球25号任务雏形始于20世纪90年代末,到1998年已对两个航天器的设计进行了评估。在整个2000年代,人们一直试图恢复并完成该项目。

火箭助推器发射并与火箭分离后,把航天器送往飞向月球的轨道,然后在月球轨道上停留5到7天,最终降落在月球南极附近3个可能的着陆点之一。主要在月球表面通过机械臂获取样本,并利用6种科学仪器展开研究,其任务有两个主要科学目标:研究月球极地表面土壤性质和组成,以及研究月球极地外大气层的等离子体和尘埃成分。此外,探测器还将演练月球近极地区域软着陆的基本技术,在月球南半球进行通讯研究。

莫斯科时间8月19日,月球25号按计划尝试进入近月点18 km、远月点100 km的着陆准备轨道。但探测器在执行操作的过程中探测器出现异常情况,点火机动未能正常执行。​8月20日,俄罗斯航天局宣布:登月任务失败,Luna-25登月探测器坠毁,坠入月球,登月计划失败。

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对于这次失败,深表遗憾。

具体的失败原因,等后续的报道吧。俄罗斯很久没有月球航天任务了,确切的说,1976年起,再也没有发射过月球探测器了。虽然有历史技术储备优势,但是太久没做过了。这次失败挺突然,但想想也没太意外。

这次发射可能为了提振信心。之前spacex帮日韩进行了探月器的发射,如果这次能成功,那以后俄也可以接这种项目。对航天感兴趣的话,可以看看

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上一次的月球24号(Luna 24(Ye-8-5M No.413))任务是苏联的最后一次月球采样返回任务,也是苏联科学家和工程师团队数十年努力的结晶。莫斯科时间1976年8月9日下午6:04:12(世界时15:04:12),重达5795公斤的E-8-5M No.413在质子K-288-02火箭的顶部升空。在成功完成任务的各个关键节点后,月球24号返回舱最终于世界时8月22日17:35在西伯利亚城市苏尔古特东南约200公里处着陆。沃尔纳德斯基研究所(Vernadsky Institute)比较行星学实验室对170克样品进行的初步检查显示,灰棕色土壤具有清晰可见的分层,这些层如新LB-09钻机所希望的那样保存了下来。月球24号是苏联在月球探测上的绝唱,也是40多年来最后一次月球采样返回任务。

1)发射,2)停泊轨道,3)进入月球转移轨道,4)月球转移轨道,5)轨道修正机动,6)进入环月轨道,7)环月轨道,8)机动到最终轨道,9)下降,10)采样,从月球表面上升,11)返回轨道,12)返回舱分离,着陆。

看月球24的轨道路线,月球25可能差不多还是这个路径,类似霍曼轨道,路程不算长,所以才能在不到10天到月球。印度的月船3号还没落月呢。

俄罗斯这个月球25号约1.75吨,所以才用联盟2.1b,因为这个火箭的运载能力并不突出。这3个探测器之后,如果要做大动作,估计要上质子m了。毕竟,之前苏联月球24号可是个近5.8吨的返回式探测器。

联盟2.1,今年已经发射了8发。火箭质量312吨,近地轨道载荷7吨(2.1a)8.2吨(2.1b),地月转移轨道2.35吨左右,同步转移轨道2.81-3.25吨。同步转移轨道运载系数0.96%。

质子m火箭,今年已经发射了2发。火箭质量705吨,近地轨道载荷23吨,同步转移轨道6.92吨。同步转移轨道运载系数0.98%。

和近期探月的印度相比:

印度同步轨道卫星发射器3型(Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mark III)简称GSLV MkⅢ,就是发射月船3号那个,最近在绕月减速降低轨道,印度预计8月23日登录月球。。质量640吨,同步转移轨道4吨。同步转移轨道运载系数0.625%。一个不到4吨的载荷送到月球已经是GSLV MkⅢ 的运力极限了。所以在更大的印度联合发射器火箭发射成功之前,甚至印度探月基本就只能止步于此,绕落能完成就不错了,回来都没办法。嫦娥四号也是这个吨位,但嫦娥5号返回就8吨了,印度这个火箭根本拉不动。

可以看出,虽然都是老火箭们,但印度火箭的运载系数确实很低。


印度预计“月船3号”推进舱将在近地点实施5次变轨机动后进入地月转移轨道。通过不断变轨,脱离地球轨道,然后减速被月球引力捕获,在火箭推力不足,运力有限的情况下,多次变轨可以降低项目难度。

上一次2019年7月22日,月船2号月球探测器成功发射,9月7日按计划准备在月球实施软着陆,可惜在距离月球表面2.1公里时失联,落月与巡月任务宣告失败,但轨道飞行器运转正常。(这次任务,也使用了上次的轨道飞行器)

中国嫦娥四号、嫦娥五号、美国月球勘测轨道器(LRO)以及阿波罗飞船在内,许多月球发射任务都采用“一箭直达”的方式:用火箭将探测器直接推送到月球,然后由探测器开启发动机减速,被月球引力捕获,再绕着月球飞行。嫦娥5号就是2020年11月24号发射,28号就进入了环月轨道飞行,总共只用时不到5天。这种地月转移轨道被称为“霍曼轨道”,速度最快,用时最短。

去年韩国搭猎鹰九的赏月号,是另外一个轨道,花费了134天。它仅携带了128千克的燃料。这些燃料需要用来进行多次变轨,还得支持其长时间的绕月轨道机动。采用这个轨道,以时间来换取低能量的轨道转移,是不得已而为之的做法。日本的白兔号,好像走的也是这个思路,不过好像没绕8字,是个大圈圈。


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