當地時間7日凌晨2:15(北京時間7日凌晨4:45)左右,印度空間研究組織宣布,印度「月船2號」著陸器在距離月球表面2.1公里的時候失去了信號,該組織將分析數據找出原因。「月船2號」信號失聯後,在班加羅爾航天指揮中心現場的印度總理莫迪鼓勵全體工作人員說,「你們為航天事業付出不懈努力,為你們驕傲。讓我們期待最好的結果。前路漫漫,我將與你們一道上下求索,繼續努力。」

月船 2 號的技術水平如何,為什麼要登陸月球南極?這次失敗有什麼影響和教訓?印度在航天的發展上可能超越中國嗎?

新聞:

印度「月船2號」著陸器在距離月球表面2.1公里處失聯?

www.thepaper.cn圖標

相關問題印度會比中國先登月嗎?


隱身幕後

根據印度時報在2019年6月13日發表的一則新聞《 Chandrayaan-2 will take Nasa-Isro ties to a new height》,印度的月船二號任務採用了美國宇航局的深空網路[1]以進行遙測遙控[2]

印象中,印度的火星任務也是由美國提供此項服務的。這也許就是印度的落月任務使用經費如此低的一個重要原因吧。

美國當然不會給印度免費午餐,據說印度將免費搭載美國提供的激光反向反射器[3],而美國將」慷慨「地分享數據給印度。

所以網上有評論[4]認為:美國宇航局為了在僅每年使用百億美刀量級經費(2019財年獲得約219億美刀)的條件下,實現大統領要求的在2024年[5]重返月球[6],體現MAGA精神的先進性,不得不找到了雄心勃勃又擁有大批廉價勞力的印度航天機構。

看來我早前戲言的航天版」波音 737 MAX「事件還真有其可能性與可行性,怪不得NASA期待與ISRO再次合作。


我們無線期待

看到在這個問題下一些知友為印度本次任務爭論,我補充點俄美方面的看法。

我的觀點是:讚揚印度探索太空的遠見,並希望未來中國航天能幫助她們搞清月船二號失聯的原因。

以下是推特上NASA與ISRO的一次相關互動:

ISRO: #Chandrayaan2 mission was a highly complex mission, which represented a significant technological leap compared to the previous missions of #ISRO to explore the unexplored south pole of the Moon.

NASA: Space is hard. We commend @ISROs attempt to land their #Chandrayaan2 mission on the Moons South Pole. You have inspired us with your journey and look forward to future opportunities to explore our solar system together.

翻譯:

ISRO:月船二號任務是一次高度複雜的(航天)任務,與印空組之前的任務相比,探索未開發的月球南極,代表了一次重大的技術飛躍。

NASA:(探索)太空是艱巨的。 我們讚揚印空組將她們的月船二號降落在月球南極的嘗試。 你們的旅程激勵了我們,並期待未來共同探索太陽系的機會

美國國家地理雜誌則幽默的多、也非常寫實:

Indias first lunar lander falls silent just before touchdown[7]

翻譯:印度的第一個月面著陸器在即將觸地得分前沉默了。

今日俄羅斯則以其一貫的「中性」風表達:

India loses connection with Moon lander during final descent[8]

翻譯:印度在最後下降段與月球著陸器失去聯繫。

如果我來寫新聞,標題就是:

我們將在月面找到沉默的「印度月船」

Chandrayaan-2 orbiter locates lander Vikram on Moon, yet to establish contact?

www.indiatoday.in圖標

基礎不牢、地動山搖

印度著陸器[9]的軌控採用了五台800N的液體火箭發動機[10],這就帶來一個比較影響控制的問題,就是五台發動機的推力不均[11]或者脈衝響應特性偏差[12];如果控制不到位,很容易產生一個較大的傾覆力矩[13]

而印度著陸器姿控採用的是八台50N的液體火箭發動機[14],考慮到這種高風險任務應有冗餘設計,因此正常情況下可能只有三、四台50N發動機脈衝工作;如果發生突然的大振幅擾動,整個航天器姿態容易進入「失穩」[15]狀態。

因為對印度的空間用液體火箭發動機不是很了解,大概知道在2000年左右,其440N雙組元發動機的比沖在310s 左右,然而可靠性、推力特性、響應特性等資料中未有詳細描述,因此不大好進一步分析。[16]

但從航天器構型角度看,其可能性最大的直接失敗原因是:800N軌控發動機推力輸出異常

老實說,五台軌控、八台姿控構成的空間推進系統[17],複雜度不高啊,所以系統硬體出故障的概率應小於軟體故障的概率

難道這是航天版的「波音 737 MAX」事件[18]

總的來說,印度搞航天,基礎不牢,積累不夠,心浮氣躁。[19]


遠大前程

排版的藝術

最後祝願印度在十年後建立月球工廠解決全印度的能源問題[20]!相信我,屆時全人類都會以敬仰的目光仰視山巔之城 - 印度斯坦共和國,哈利路亞……

參考

  1. ^美國國家航空航天局深太空網路(英語:Deep Space Network)是NASA設置的一個用以聯絡太空船的全球網路設施,位於美國(加洲)、西班牙(馬德里)和澳大利亞(堪培拉),用以為美國國家航空航天局的行星際航行太空船提供通訊,也被用來執行射電天文學和雷達天文學對於太陽系和宇宙的觀測,並對地球軌道上的人造衛星提供支持,是NASA噴射推進實驗室 (JPL)的一部分。
  2. ^航天任務有很多系統組成,系統又包含很多分系統。推進系統、結構和機構分系統、遙測遙控分系統是最關鍵的幾個分系統,尤其是推進系統至關重要。因此中國航天有動力先行的原則。
  3. ^該有效載荷用於計算地球到月球的準確距離。
  4. ^見這裡 https://www.hk01.com/%E5%88%86%E6%9E%90%E8%A9%95%E8%AB%96/372799/%E5%8D%B0%E5%BA%A6%E7%99%BB%E6%9C%88%E5%A4%B1%E6%95%97%E7%9A%84%E7%BE%8E%E5%9C%8B%E8%B2%AC%E4%BB%BB-%E7%89%B9%E6%9C%97%E6%99%AE%E9%87%8D%E8%BF%94%E6%9C%88%E7%90%83%E7%9A%84%E5%A4%A2%E9%86%92%E6%99%82%E5%88%86
  5. ^見這裡 http://news.cctv.com/2019/03/28/ARTI9POD8PSuMhOIuW7PbDWZ190328.shtml
  6. ^見這裡 http://www.xinhuanet.com/tech/2019-08/11/c_1124861868.htm
  7. ^見這裡 https://www.nationalgeographic.com/science/2019/09/india-chandrayaan-2-landing-attempt-moon-lunar-south-pole/
  8. ^見這裡 https://www.rt.com/news/468212-india-moon-landing-fails/
  9. ^見這裡 http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/inostr-yazyki/Chandrayaan-2.pdf
  10. ^根據以往印度空間用液體火箭發動機的情況,應是基於其440N雙組元發動機的改型。
  11. ^可能是由於發動機本身的特性或安裝特性或者供應系統的流阻偏差等等原因造成。
  12. ^主要是發動機推進劑進口控制閥門影響。
  13. ^參見百度百科 https://baike.baidu.com/item/%E5%80%BE%E8%A6%86%E5%8A%9B%E7%9F%A9
  14. ^參見維基百科 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B6%B2%E4%BD%93%E7%81%AB%E7%AE%AD%E5%8F%91%E5%8A%A8%E6%9C%BA
  15. ^穩定性是數學或工程上的用語,判別一系統在有界的輸入是否也產生有界的輸出。若是,稱系統為穩定;若否,則稱系統為不穩定,即失穩。
  16. ^見這裡 http://articles.adsabs.harvard.edu//full/2000ESASP.465..245M/0000248.000.html
  17. ^參見百度百科 https://baike.baidu.com/item/%E6%8E%A8%E8%BF%9B%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E6%9E%84%E5%9E%8B/20942240?noadapt=1
  18. ^美國波音公司在開發新型民用客機 波音 737 MAX 系列時違反全面質量管理的規律,刻意規避系統工程的要求,以及對飛行控制率未能完全吃透,導致飛行控制程序中存在致命的Bugs,從而引發兩起死傷慘重的空難。參見維基百科 https://zh.wikipedia.org/wiki/2019%E5%B9%B4%E6%B3%A2%E9%9F%B3737_MAX%E5%81%9C%E9%A3%9E%E4%BA%8B%E4%BB%B6
  19. ^見這裡 http://www.taikongmedia.com/UploadFiles/2019-01/28/15471047788008970.pdf
  20. ^見這裡 https://www.business-standard.com/article/current-affairs/india-to-get-all-its-energy-from-the-moon-by-2030-this-isro-prof-thinks-so-117021800715_1.html


分成幾個部分來談。

第一部分:月船二號是啥?

這是印度空間研究組織(ISRO)的第二個月球探測器,距離2008年發射的月船一號已經相距11年之久。不過相比較而言,月船一號只是個圍繞月球運轉的軌道器,而月船二號是個非常複雜的項目,它包括【1】

a.軌道器,月船二號。重達2.4噸,預計極限工作時間可長達7年,總共攜帶了8台儀器,都是印度自主研發而來,能覆蓋光學成像、對地高解析度探測、X射線探測、大氣成分探測、L/S波段雷達干涉探測等多個月球探測功能,著實是非常強大。

月船二號軌道器(圖源:ISRO)

b.著陸器,維克拉姆號(印度航天之父)。組合體重達1.5噸。著陸階段:攜帶了一個高解析度相機、激光高度計、Ka波段雷達高度計、避障著陸輔助儀器系統、慣性/加速度計導航系統、著陸垂直/水平相機、8個50N姿態控制發動機、5個800N軌道控制發動機。著陸成功後(如果):可以進行月球地震、表面熱物理特性分析、月表等離子體分析、激光反射稜鏡等。

月船二號著陸器和巡視器(圖源:ISRO)

c.巡視器,普拉剛(梵語智慧的意思),僅重27千克。可以進行阿爾法粒子誘導X射線光譜分析和激光誘導擊穿光譜分析。

從這些賬面指標來看,三個部分都乾貨滿滿。有好幾個亮點還是很讓人意外的,例如軌道器的高解析度觀測相機解析度可以達到0.3米、是人類所有月球探測器中最高的一個、比此前最高精度的NASA月球軌道勘察器(LRO-0.5米精度,6億美元的任務)還要高不少。

再例如一個小小的巡視器竟然能夠進行激光誘導擊穿光譜分析,也讓人頗為意外,這種技術是通過向指定目標發射高頻高能激光束,將材料擊穿/氣化後進行光譜分析。此前大名鼎鼎的NASA好奇號火星車(25億美元任務)絕活之一,就是這種看起來非常科幻的技術。

最讓人意外的是,它的核心儀器都是印度太空應用中心(SAC)、光電實驗室(LEOS)、維克拉姆·薩拉巴伊空間中心(VSSC)做出來的,有這個成就並不簡單。

因此,這個任務客觀看來:

1.任務水平很高,尤其是軌道器+著陸器+巡視器任務組合,上一個這樣做的還是1972年的阿波羅17號任務。科學儀器的整體水平也是非常高的。

2.任務的價格並不高,包括研發、發射和運營的總價格在1.4億美元左右。按照印度媒體的說法,整個任務比好萊塢拍攝一部《星際穿越》電影的成本都要低。

3.任務難度非常大。無論是組合體三重任務,還是印度航天技術的基底,還是從一次軌道器任務直接跳這麼高難度,從各個方面來看完成這個任務都很難。而且著陸器著陸區選擇了月球南極附近區域,難度也很大。

第二部分:任務失敗了么?

1.軌道器,完全成功,按目前狀態來看可以按照預定計劃執行任務。相信各個高水平儀器還是能做出很多有創新性的科研成果。

2.著陸器和巡視器:距離月球表面2.1千米高度、在最後階段失去聯絡,估計墜毀了。相信最近幾天,NASA的月球軌道勘察器和自己的月船二號軌道器路過時,可以帶來硬著陸後砸出的痕迹圖。

但一個航天任務不能這麼簡單看,如果看其他相關部分:

3.印度自主研發的地球同步軌道運載火箭III型(GSLV - Mk III)成功執行了目前對它而言最高難度的任務。

4.由於火箭和月船二號自身能力不足,需要進行長期軌道機動才能完成這個任務,對軌道設計、深空導航制導與控制這些「軟體「要求非常高。印度完成的還是比較好的,只是最後功虧一簣。

月船二號機動記錄(圖源:【3】)

5.科研儀器設備水平。印度航天的幾個核心機構都貢獻了高水平的科學儀器,水平很高,讓人有些意外。

6.國際合作。例如與NASA深空網的合作,它還搭載了NASA提供的月球表面激光反射稜鏡,這是NASA唯一一次交由外國探測器、也是後阿波羅時代人類首次有機會放置新的反射鏡到月球表面。只是可惜了,著陸失敗也沒了。

7.科普。我其實挺想把這個放在更靠前的位置,但畢竟不是科研,還是放到最後吧。這次任務跨度時間很長,印度的科普宣傳效果是非常好的,無論是全程與國民互動、媒體密集報道,還是直播著陸過程、總理親臨現場,重視程度之高都是很罕見的。

舉幾個例子:

社交媒體

NASA風宣傳片

傳統宗教節日慶祝Lalbaugcha Raja(某神)時作為僅次於神的角色出現

卡通漫畫

這次月船二號的科普宣傳覆蓋範圍和影響力是教科書一般,通過各種渠道覆蓋了社會各個階層各個年齡,宣傳的重點也包括了任務創新和難度。這也是任務失敗後,印度社交媒體並沒有出現大規模「定體問」等質疑,更多是包容理解。這種科普宣傳生態,是非常值得我們學習的。

從總體而言,當然不能用「失敗」二字形容,我認為只能算失敗了20%。

第三部分:失敗的原因是什麼?

現在ISRO還在調查中,不過從目前的情況來看,可以簡單推斷一下。表象:

1.印度沒有變推力的主減速發動機,而是依靠5台僅800N的發動機逐漸工作減速,有點類似獵鷹九號火箭一級返回時9台墨林發動機按數量遞減工作減速。但這意味著姿態控制、軟體控制難度加大不少,甚至是800N發動機能否一直保持正常工作、抑或是某台出問題,都是風險。

2.這以上有個很重要的原因是俄羅斯。原計劃這個任務著陸部分是俄羅斯幫忙完成的,後來由於俄羅斯火星探測任務失利、導致一系列合作終止,任務大幅延期,印度重新研發變推力發動機不太現實,出現了用發動機台數來控制的「趕鴨子上架」情景,危險係數大幅提高。

3.姿控發動機控制問題。著陸過程中如果軌道發動機工作狀態突然改變,例如它計劃中的從4台切到2台,毫無疑問會對著陸器姿態產生較大擾動。這8台50N級姿控發動機工作狀態就會受到極大挑戰,目前來看也的確發生了這種情況,甚至是失聯前姿態大翻轉。

4.月球南極附近著陸難度本來就非常大。此前介紹嫦娥四號時講過了,那裡地形非常複雜。

因而,沒有官方結果出來前只是猜測可能原因:軌道控制發動機輸出不穩、姿態控制發動機故障、飛行控制軟體突發故障等。

第四部分:跟中國嫦娥相比如何?

相信這是很多人感興趣的地方,先說結論:比我們還有一定距離,但不能用較大差距形容。

運載火箭方面:GSLV - Mk III火箭跟我國長三乙相比還有一定距離,它的同步軌道轉移運力僅4噸,根本不足以送這個近3.8噸組合體直入地月轉移軌道。長三乙改進型可運近6噸進入同步轉移軌道,3.8噸重的嫦娥三/四號也能直送地月轉移軌道,不用依靠探測器自己長時間變軌。

例如,月船二號飛了幾十天,嫦娥三號和四號僅3天多。

軌道器方面,並不亞於嫦娥一號和二號,高解析度相機方面明顯優勢,總體上略強。

著陸器方面距離嫦娥三號和四號還有一定差距。

最核心的著陸技術。嫦娥三和四都大為成功,嫦娥四號甚至是人類唯一降落在月球背後的著陸器,著陸地是南極-艾特肯盆地,難度更大。二者依靠的就是我國獨立自主研發的變推力發動機,其他相關軟體和硬體也非常成熟。而且嫦娥能「過夜」。月球上一天一夜是28天,夜晚必須依靠放射性同位素保溫。嫦娥三/四,兩隻玉兔都可以做到,但印度著陸器和巡視器即便成功,也僅計劃存活一個白天/14天而已(這也是為什麼它們本身能力定位就很有限,即便失敗了也並不算「特別大」)。

第五部分:我們能看到什麼經驗教訓?

1.在目前這個階段,任何一國搞航天、尤其是這種深空探測,都是造福全人類的寶貴科研機會,這是毫無疑問的。無論是美國、俄羅斯、中國、歐盟、日本還是印度、以色列,每一個國家的探測器都是應該祝福成功的,它們都代表了人類渴望探尋宇宙新邊界的好奇心與決心。

人類探月時間線(圖源:月球和行星科學研究所LPI)

因而,對印度這次失敗,沒什麼好酸或者鄙視的,我們應該做的不是「精神航天強國」,更不應該通過鄙視一個崛起如何明顯的競爭對手來找優越感。

2.登陸月球真的是非常非常難,今年的以色列和印度都失敗了,目前世界上還是只有三個國家能做到:蘇聯、美國、中國。中國的成就,依然讓人振奮不已。

3.任何一個航天項目都需要一步一個腳印:印度這次失敗的重要原因在於想一步邁一個大的,從月船一號軌道器直接跳到「繞落巡」任務。在技術不夠成熟的情況下,失敗的可能性自然非常大。這也給我們提了個醒,例如我國2020年的火星探測任務也計劃在幾乎沒有任何基礎的情況下實現一次任務「繞落巡」火星。火星探測的難度遠遠超過月球,為了這個複雜難度極高的計劃再多多準備,都是可以商量的,不值得冒失。

4.核心技術必須掌握,且沒有捷徑。印度這次任務延期如此之久很大程度上因為與俄羅斯合作的不順利,也沒有留足時間做核心發動機研發,這也給我們提了個醒:技術沒有捷徑。假如我們的火箭發動機還有問題,必須把硬骨頭攻克。

5.科普宣傳重要性。這次印度月球探測任務的國際影響力和國內影響力都非常大,尤其是失敗後國內反而並沒有指責的聲音,這也是非常值得我們學習的,這一切跟有計劃、高水平、多維度的科普宣傳相關很大。我們如何從事後的官宣通稿變成真正的科普宣傳,還需要考量。

6.科學探索類科學任務。可以想像,印度此次冒失有一個原因在於此前的大自信:曼加里安號曾以極低成本使印度成為亞洲唯一、世界第四個成功探測火星的國家,更是世界唯一首次探測就大獲成功的國家,目前已經在火星待了5年多。於此同時,印度還有進展中的金星探測、太陽探測等,相較而言我國並未有明確的立項計劃。如何讓航天更接近科學,也是個課題。

7.中國航天這些年的成就有目共睹,我們還是對印度保有明顯的競爭優勢,可是這個差距有在逐漸縮小的趨勢,印度這些年航天的亮點越來越多。我們能做的,是進一步尊重人才、增加投入、提高發展速度,別無他法。

參考:

【1】https://www.isro.gov.in/chandrayaan2-payloads

【2】https://timesofindia.indiatimes.com/home/science/chandrayaan-2-mission-cheaper-than-hollywood-film-interstellar/articleshow/62990361.cms

【3】Live media coverage of the landing of Chandrayaan-2 on lunar surface

本人其他相關回答:

如何看待「登月無用,不如拿來改善民生」的說法,有道理嗎??

www.zhihu.com圖標嫦娥四號成功著陸月球背面,有什麼看點和重要意義??

www.zhihu.com圖標阿波羅登月疑雲揭秘?

www.zhihu.com圖標

一直關注報道的話,可以預測出來這次印度失敗的概率很大的。

首先是美印合作,印度的預算很低還很倉促,也沒有正經的技術積累,難的部分還是通過合作方實現了一大部分。

其次,這是印度莫迪的政績工程,為了大選倉促弄出來的,技術絕對有收穫,但是可以預見未來幾年就沒什麼後勁了。

第三,搭在登月器上的探測工具,讓人覺得是隨便糊弄了一下,因為他們自己知道登月的可能性很小的。有點像小時候最後一天補寫暑假作業,開始幾頁還能糊弄個解題過程,後邊就只抄答案了。

中國月兔2主要的技術噱頭是在背部登月,那裡沒有信號,航天規划上需要在地月拉格朗日點先布通訊衛星,然後登月。ch-2的技術噱頭竟然是在月球南極登陸(月球正面方向),這個噱頭是個文字噱頭卻不是任何實質技術提高和難點。但供印度大選自high就夠了。不過登陸前,繞幾次月是對月亮同志最起碼的尊重吧,你偏偏搞了一次月球撞擊就得直接上軟著陸。

總結一下,這次登月是莫迪老仙的成功,不是登月的成功。看到印度報道中,登月失敗後莫迪老仙對航空中心工作人員親切的笑容,是否印證了以上的猜想。不瞎猜了,怕被印度政府查水表。

隨便看一下視頻吧,距離月亮2km就沒信號了,大家按照我這腹黑的心去看視頻,是不是感覺中間的印度人都知道軟著陸的概率不大的,內心活動似乎是「既然大家都傷心,我就裝著傷心一下。」有沒有那種感覺,就是一個不靠譜的領導弄了一個天馬行空的目標,職場底層小菜鳥一頓瞎操作,最後失敗了還得裝著痛心疾首。其實內心誰不知道必然失敗的呢。

看完了有些人的回答,我想加兩句,那些覺得這次印度探月失敗是人類共同損失的答主到底怎麼想的哇?印度這樣搞探月工程,明顯的機會主義和政治投機。我們要學習他們些什麼?中國航天人學這個不就成了搞中國zuqiu了。放心的去開心就好了,不要有任何心理負擔,難得看到投機者被打臉還不笑,累不累。

請尊重科學發展規律,少想彎道超車的騷操作,扎紮實實,也說給咱們自己聽


下降段控制難度不小,因為幾乎完全靠著陸器自主控制,地面站幫不上什麼忙,一旦出現問題,比如以色列的那次發動機因為錯誤補丁提前關機,就會瞬間墜毀,幾乎沒有可迴旋的餘地。同樣的問題,經驗豐富的NASA和歐空局在多個火星探測器著陸時均遇到過。可以說是影響地外探測器成功最大的坑之一。目前印度方面還沒有給出失敗的具體原因,但從直播中的降落曲線上看,最後降落階段著陸器發動機或者是姿控系統出問題的可能性很大。同時從側面說明嫦娥3/4團隊為兩次成功落月在背後做出了多少努力和測試。

另外對於新興航天選手來說失敗是非常正常的事情,我們的yf-77也崩了不是..... 印度航天低成本干大事的野心不小,近些年也取得了不小的成績,我還是希望大家客觀地看待這次失敗。我在某些q群里看到的一些諸如「三哥果然不配進入登月俱樂部」等嘲諷言論還是少說點好。

不過我現在更關心我們因為載具坑爹已經推遲數次的嫦娥五何時能升空,還有明年的火星窗口能不能抓得住.......

真誠地希望能儘快看到嫦娥五號的成功落月,螢火二號的成功落火以及我們印度朋友未來的月船三號成功落月!

更新下,驚聞yf-77完成200秒試車,基本解決渦輪泵故障。期待即將開始的全程試車和雙倍全程試車。不過按照這個進度... 2019年恐怕是見不到嫦娥五號飛天了,明年的火星任務恐怕也懸,空間站計劃也肯定會繼續推遲。所以咱現在的航天事業其實也處於低谷期,就不要去嘲笑印度人的「大躍進」了.....

算了。,還是嘲笑下吧

哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈

就這發動機水平嗨登陸南極

再更新:YF-77 8月份成功進行了200秒和500秒試車,年底長五有戲!


目前關於這件事能聽到的大部分評價是:印度航天的技術積累不足,急功近利

大家目光都集中在,【印度航天】和【失敗】上

其實,飛船墜毀這個事情裡面還有【科學】

荷蘭的一個天文愛好者Cees Bassa 在Tweeter上貼出了自己對於月船2號著陸器墜毀的觀測以及分析。

觀測使用的是德文格洛的天文望遠鏡,目前這個望遠鏡由一群天文愛好者運營。

分析的原理是多普勒頻移~

多普勒頻移

如果一個電磁波發生源正和觀測者發生相對移動的話,接收者接收到的電磁波的頻率會和發生源所發射的波的頻率有所不同。頻率變化的量取決於發生源的移動速度:

相向移動的源會發生頻率增加,也就是通常所說的藍移。而向背移動會發生頻率減小,也就是通常所說的紅移。

如果移動方向沿視向的話,頻移可以表示為如下公式:

[公式]

當然在不沿視向的時候,情況會複雜很多。

月船二號的多普勒頻移

月船二號作為一個航天器,在正常運行的時候當然會發出一些頻率的波,比如說,著陸器和軌道飛行器之間的通信,著陸器和地面的通信,等等等等。這些頻率的波源在隨著航天器的移動的時候,頻率都會偏離原有頻率,同時,當移動速度發生變化的時候,接受到的頻率也會相應發生變化,這個頻率變化對應的曲線就叫多普勒曲線(Doppler Curve),多普勒曲線可以用於分析飛行器的運動狀態。

比如說在這次撞月的時候,德文格洛的射電望遠鏡收到了如下信號:

首先在正常的變軌會看到這樣的情況,運動以及加速度方向發生變化,所以索普勒曲線有一個轉折點,這張圖中所描述的是計劃內變軌。

但是在後半段,發生了一些波折然後信號終止了,放大看看:

放大之後能看出來明顯的三部分,第一部分是平滑的正常下降,然後在轉折處出現抖動,然後信號消失。

從高度對照來看,波動從4km就出現了

如果是正常著陸的話,這條曲線應該是沒有這麼劇烈的抖動的,所以由此分析確實是受到了撞擊,導致通信模塊受損,因此失聯。

【真——硬核天文愛好者】

當然印度方面也官方對外宣稱:

Indian Space Research Organisation (ISRO) Chief, K Sivan to ANI:Weve found the location of #VikramLander on lunar surface orbiter has clicked a thermal image of Lander. But there is no communication yet. We are trying to have contact. It will be communicated soon. #Chandrayaan2

翻譯:

ISRO:我們已經找到著陸器在月球表面上的位置,軌道飛行器拍到了一張熱成像的圖。但是目前位置還沒有成功通訊。我們會嘗試聯繫,它會很快通聯的。

也期待這玩意兒能復活吧,人家也不容易

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