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月船3号

印度第三次月球探测任务
此条目介绍的是印度月球探测任务。关于苏联航天器，请见“月球3号”。

月船三号（Chandrayaan-3，梵语：चंद्रयान-३）[5] 是印度空间研究组织（ISRO）组织的第三次月球探测任务。[6]它由维克拉姆着陆器、Pragyan月球车（英语：Pragyan (rover)）和推进模组三部分组成，但没有像月船二号一样配备轨道器。推进模组负责将着陆器和月球车送入距月面100公里高的轨道。

月船三号
(Chandrayaan-3) (चन्द्रयान-३)
所属组织印度 印度空间研究组织
任务类型登陆器、探测车
环绕对象月球
发射时间2023年7月14日 （9:05:17 UTC）[1][2]
发射手段地球同步卫星运载火箭3型号 M4
发射地点萨迪什·达万航天中心
任务时长1年5个月又7天
SATCAT no.57320在维基数据编辑
质量3,900千克（8,600磅）
功耗推进模块：758 W
登陆器模块：738 W （W·s有偏差）
月球车: 50 W
表面着陆
着陆日期2023年8月23日 （12:32 UTC）
着陆地点69°22′03″S 32°20′53″E / 69.367621°S 32.348126°E / -69.367621; 32.348126[3]
（在曼齐尼环形山和辛普路斯环形山之间）[4]

月船三号于印度标准时间2023年7月14日下午2时35分发射升空。[7]印度标准时间2023年8月23日18时02分，月船3号在东经32°，南纬69°月球南极619公里附近成功软着陆，这使印度成为继前苏联、美国、中国之后，第四个将探测器软着陆在月球表面的国家、也是首个成功将登陆器降落月球南极附近的国家[8]。9月3日，着陆器跳跃并重新落在距着陆点30-40厘米的位置，这是继测量员6号之后在月球表面的第二次跳跃[9][10]。完成任务后着陆器与月球车进入休眠，原定于22日重新唤醒，但唤醒失败。而推进舱自10月9日起通过一系列机动离开月球轨道后，于11月22日返回地球轨道[11]。

背景

印度于2008年10月发射了首个月球探测器月船1号，计划绕月运行两年以绘制月面地图。2009年8月，月船1号失联，比计划提前了一年时间，印度表示其已完成了预设科学任务的95%。[12]

2019年7月，印度发射了第2个月球探测器月船2号，包括着陆器、月球车和轨道器，计划尝试软着陆和月表巡视。8月，其携带月球车的着陆器在月球南极附近进行着陆时失联。虽然着陆宣告失败，但其轨道器仍保持了正常运行。[13]

在月船2号着陆失败后，印度随即于同年11月宣布月船3号计划。鉴于月船2号轨道器运行良好，月船3号将仅携带着陆器和月球车，同时重点改进着陆器设计。[14]

月船三号由NASA、ISRO和ESA三方提供深空通信支持。[15]

目标

月船3号的任务目标是：

  1. 展示安全软着陆于月球表面。
  2. 展示月球车在月球上漫游。
  3. 在月球表面进行实地实验。[16]

设计

 

月船3号由三个主要部分组成：

推进模块：推进模块将携带登陆器和月球车直至100公里月球轨道。 它是一个箱形结构，一侧安装有一个大型太阳能电池板，顶部有一个大圆柱体（模块化适配器锥体），用以连接登陆器。

登陆器：登陆器负责在月球上软着陆。它也是箱形的，有四个登陆腿和四个登陆推进器，每个登陆推进器800牛顿。它将携带月球车和多类科学仪器。

由于月船2号失败的主要原因是自主降落阶段姿态修正失败，月船3号的登陆器对此改进了推进装置。先前的月船2号登陆器配备了5台固定推力发动机，4台装在四边，1台装在中间。月船3号取消了中间的1台发动机，改进成在四边上各安装一台可变推力发动机，姿态修正速率从月船2号的10°/s增加到现在的25°/s。此外，月船3号登陆器还配备激光多普勒测速仪，可以测量3个方向的姿态[17][18]。

月球车：

  • 6轮设计
  • 重量 26千克（57英磅）
  • 范围 500米（1,600呎）
  • 尺寸：917毫米（3.009呎） x 750毫米（2.46呎） x 397毫米（1.302呎）
  •  
    集成模块
  •  
    推进模块
  •  
    登陆器
  •  
    探测车

有效载荷

其携带的有效科研载荷包括：[19]

推进模块：宜居行星光谱偏振测量仪（SHAPE）

登陆器：朗缪尔探针（英语：Langmuir probe）（LP）、钱德拉表面热物理实验仪（ChaSTE）、月震仪（ILSA）

月球车：阿尔法粒子X射线光谱仪（APXS）、激光诱导击穿光谱仪（LIBS）

发射

 
月船3号在印度萨迪什·达万航天中心第2发射台由LVM3-M4型火箭发射升空

月船3号于印度时间2023年7月14日下午2时35分按计划在印度安得拉邦斯里赫里戈达岛的萨迪什·达万航天中心第二发射台发射升空。

8月5日，通过印度空间研究组织位于班加罗尔的遥测、跟踪和指挥网络 (ISTRAC) ，月船三号成功进行近月制动，切入圆形环月近极地轨道。[20][21]

8月23日晚，月船3号在月球软着陆。[22]

着陆后

登陆器和月球车于9月3日完成两周的实验任务后，进入休眠[23][24]，并原本预计于9月22日再度唤醒，但是登录器和月球车却没有如期唤醒，9月28日，仍未唤醒，使得重新运作希望不大。[25][26]

资金

2019年12月，印度空间研究组织要求为该项目提供7.5亿印度卢比（940万美元）的初始资金，其中6亿印度卢比（750万美元）用于机械、设备和其他支出，其余的1.5亿印度卢比（190万美元）用于运营支出。[27]

印度空间研究组织时任主席西旺（英语：K. Sivan）于2020年透露其成本约为61.55亿印度卢比（8600万美元）。[28]

任务简介

月船3号演示动画
 
环绕地球 – 轨道提升阶段
 
绕地球轨道示意
 
绕月球运行轨道
   月船3号 ·    地球 ·    月球

轨道抬升与保持

该探测器于2023年7月14日下午17时35分由地球同步卫星运载火箭3型号火箭发射，近地点为 170 公里（106 哩）。随后将进行一系列轨道抬升操作（使用星载 LAM 和化学推进器将探测器送入地月转移轨道）。


# 日期/
时间 (UTC) 		变轨发动机燃烧时间 达到的高度 轨道周期 参考资料
远地（月）点 近地（月）点
绕地机动
1 2023年7月15日 不适用 41,762 km（25,950 mi） 173 km（107 mi） 不适用 [29]
2 2023年7月17日 不适用 41,603 km（25,851 mi） 226 km（140 mi） 不适用 [30]
3 2023年7月18日 不适用 51,400 km（31,900 mi） 228 km（142 mi） 不适用 [31]
4 2023年7月20日 不适用 71,351 km（44,335 mi） 233 km（145 mi） 不适用 [32]
5 2023年7月25日 不适用 127,603 km（79,289 mi） 236 km（147 mi） 不适用 [33]
地月转移
1 2023年7月31日 不适用 369,328 km（229,490 mi） 288 km（179 mi） 不适用 [34]
绕月机动
1 2023年8月5日 1,835 s（30.58 min） 18,074 km（11,231 mi） 164 km（102 mi） 约21 h（1,300 min） [35]
2 2023年8月6日 不适用 4,313 km（2,680 mi） 170 km（110 mi） 不适用 [36]
3 2023年8月9日 不适用 1,437 km（893 mi） 174 km（108 mi） 不适用 [37]
4 2023年8月14日 不适用 177 km（110 mi） 150 km（93 mi） 不适用 [38]
5 2023年8月16日 不适用 163 km（101 mi） 153 km（95 mi） 不适用 [39]
着陆器分离
1 2023年8月17日 不适用 163 km（101 mi） 153 km（95 mi） 不适用 [40]
着陆减速
1 2023年8月18日 不适用 157 km（98 mi） 113 km（70 mi） 不适用 [41]
2 2023年8月20日 60 s（1.0 min） 134 km（83 mi） 25 km（16 mi） 不适用 [42]
着陆
1 2023年8月23日 TBC

参见

脚注

  1. ^ Isro's Chandrayaan-3 launch likely on July 12. 2023-05-22 [2023-05-21]. （原始内容存档于2023-08-18） （英语）. 
  2. ^ ISRO to launch moon mission Chandrayaan-3 on July 14. Check details. Hindustan Times. 2023-07-06 [2023-07-06]. （原始内容存档于2023-07-08）. 
  3. ^ Mission homepage. [2023-06-29]. （原始内容存档于2023-06-23）. 
  4. ^ India launches Chandrayaan-3 mission to the lunar surface. Physicsworld. 2023-07-14 [2023-07-15]. （原始内容存档于2023-07-17）. 
  5. ^ Chandrayaan-2 FAQ. [2019-08-24]. （原始内容存档于2019-06-29）. The name Chandrayaan means "Chandra- Moon, Yaan-vehicle", –in Indian languages (Sanskrit and Hindi), – the lunar spacecraft. 
  6. ^ Press Meet - Briefing by Dr. K Sivan, Chairman, ISRO. www.isro.gov.in. 2020-01-01 [2020-01-03]. （原始内容存档于2021-03-08）. 
  7. ^ Chandrayaan-3. www.isro.gov.in. [2023-07-14]. （原始内容存档于2023-07-10）. 
  8. ^ India lands spacecraft near south pole of moon in historic first. The Guardian. [2023-08-23]. （原始内容存档于2023-08-23） （英语）. 
  9. ^ Vikram lander's sudden hop on the Moon: Why it's a big deal. India Today. [2023-09-06]. （原始内容存档于2023-09-04） （英语）. 
  10. ^ Chandrayaan-3 lunar hop explained: Small jump for Vikram lander, giant leap for ISRO - Science News. www.wionews.com. [2023-12-08]. （原始内容存档于2023-09-06）. 
  11. ^ Returns to home Earth: Chandrayaan-3 Propulsion Module moved from Lunar orbit to Earth's orbit. www.isro.gov.in. [2023-12-04]. （原始内容存档于2023-12-05）. 
  12. ^ India's first lunar probe fails after less than a year. newscientist. 2009-08-31 [2023-08-24]. （原始内容存档于2023-08-24）. 
  13. ^ ‘Failure is part of the game': Indian spacecraft presumed lost after moon landing attempt. science.org. 2019-09-07 [2023-08-24]. （原始内容存档于2023-08-28）. 
  14. ^ Chandrayaan-3: Second bid to land on Moon by November 2020. Times of India. 2019-11-04 [2023-08-24]. （原始内容存档于2019-11-16）. 
  15. ^ ESA supports ISRO's Chandrayaan Moon mission. 欧洲空间局. 2023-07-13 [2023-08-29]. （原始内容存档于2024-01-23）. 
  16. ^ Chandrayaan-3 Details[月船3号的详细信息]. 印度空间研究组织. [2023-08-24]. （原始内容存档于2023-08-23） （英语）. 
  17. ^ Kumar, Chethan. Chandrayaan-3 plans indicate failures in Chandrayaan-2. The Times of India. 2019-11-19 [2020-09-15]. （原始内容存档于2019-11-21）. 
  18. ^ After 4 Years, ISRO Reveals Why Chandrayaan 2 FAILED, [2023-08-10], （原始内容存档于2023-08-10） （英语） 
  19. ^ Chandrayaan-3 is on its journey to the moon. ISRO. [2023-08-26]. （原始内容存档于2023-08-23）. 
  20. ^ THE HINDU BUREAU. Chandrayaan-3 spacecraft enters lunar orbit. The Hindu. 2023-08-05 [2023-08-06]. （原始内容存档于2023-08-06）. 
  21. ^ Grey, Charles. India's Chandrayaan-3 Successfully Inserted Into Lunar Orbit. AIR SPACE News. 2023-08-06 [2023-08-06]. （原始内容存档于2023-08-06） （美国英语）. 
  22. ^ 国际识局：“月船3号”成功落月 印度的太空雄心能走多远？-中新网. chinanews.com.cn. 2023-08-23 [2023-08-23]. （原始内容存档于2024-01-24） （中文）. 
  23. ^ Mission accomplished, India puts moon rover to 'sleep'. [2023-10-22]. （原始内容存档于2023-09-17）. 
  24. ^ @isro. Chandrayaan-3 Mission: Vikram Lander is set into sleep mode around 08:00 Hrs. IST today. (推文) –通过Twitter.  Missing or empty |date= (help)
  25. ^ ISRO’s Chandrayaan-3 does not wake up as hope dims for Vikram and Pragyan. [2024-02-24]. （原始内容存档于2024-06-11）. 
  26. ^ India’s Moon Lander Misses Wake-Up Call After Successful Mission. [2023-09-23]. （原始内容存档于2023-12-16）. 
  27. ^ Kumar, Chethan. Isro seeks 75 crore more from Centre for Chandrayaan-3. The Times of India. 2019-12-08 [2019-12-08]. （原始内容存档于2021-01-20） （英语）. 
  28. ^ Chandrayaan-3 to cost Rs 615 crore, launch could stretch to 2021. The Times of India. 2020-01-02 [2020-01-03]. （原始内容存档于2020-12-30）. 
  29. ^ @isro. The first orbit raising operation (推文). 2023-07-15 [2023-07-15] –通过Twitter. 
  30. ^ @isro. The second orbit raising operation (推文). 2023-07-17 [2023-07-17] –通过Twitter. 
  31. ^ @isro. The third orbit raising operation (推文). 2023-07-18 [2023-07-18] –通过Twitter. 
  32. ^ @isro. The fourth orbit raising operation (推文). 2023-07-20 [2023-07-20] –通过Twitter. 
  33. ^ @isro. The fifth orbit raising operation (推文). 2023-07-25 [2023-07-25] –通过Twitter. 
  34. ^ @isro. Lunar Orbit Injection (LOI) (推文). 2023-08-01 [2023-08-17] –通过Twitter. 
  35. ^ @isro. Chandrayaan-3 Mission (推文). 2023-08-04 [2023-08-05] –通过Twitter. 
  36. ^ @isro. Chandrayaan-3 Mission (推文). 2023-08-06 [2023-08-06] –通过Twitter. 
  37. ^ @isro. Chandrayaan-3 Mission (推文). 2023-08-09 [2023-08-14] –通过Twitter. 
  38. ^ @isro. Chandrayaan-3 Mission (推文). 2023-08-14 [2023-08-14] –通过Twitter. 
  39. ^ @isro. Chandrayaan-3 Mission (推文). 2023-08-16 [2023-08-17] –通过Twitter. 
  40. ^ @isro. Chandrayaan-3 Mission (推文). 2023-08-17 [2023-08-17] –通过Twitter. 
  41. ^ @isro. Chandrayaan-3 Mission (推文). 2023-08-18 [2023-08-18] –通过Twitter. 
  42. ^ @isro. Chandrayaan-3 Mission (推文). 2023-08-20 [2023-08-20] –通过Twitter. 
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