低成本探月接连失败,实施太空任务必须“不差钱”?

    低成本探月接连失败 实施太空任务必须不差钱”?

    本报记者 付毅飞

    最近,印度月船二号探测器在落向月球南极的最后阶段突发状况,与地面失去联系,至今“生死未卜”。无独有偶,今年4月,以色列月球登陆器“创世纪”号,也在距离月面10公里时出现故障,摔到了月球表面,功亏一篑。

    这两次任务的成本都不高。“创世纪”号是目前到达月球最小、造价最低的登陆器,任务花费仅1亿美元。月船二号项目成本略高,也不过1.5亿美元。这样的成本与美国航空航天局(NASA)同类项目相差甚远。

    低成本太空任务是不是注定要面临更大的风险?全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向科技日报记者表示,节约成本不是不可以,但不能一味追求便宜,应更多从技术创新的角度来实现。

    过于强调成本 或增加风险,难获有价值成果

    有报道称,印度的人工费用很低,其高水平航天工程师每月的工资仅为欧美工程师收入的零头,这能为他们的航天项目节约不少成本。

    但想省更多,就要靠技术了。如果有成熟的火箭、航天器,或者完善的地面基础设施,就能缩短研发周期,省下一些技术研发和基础设施建设费用。

    印度此前发射过月球探测器和火星探测器,具备一定技术基础,但技术水平并不很高。

    2008年10月,印度发射了该国首个月球探测器月船一号。这台探测器造价约8300万美元,可以说很便宜了。同时,它的确有些本事。相比我国首个月球探测器嫦娥一号的200公里环月轨道,月船一号直接进入了距月面100公里高度的轨道;其携带的相机性能也不错,,获取了分辨率较高的月球地质图、月球矿物图和月球地形图。为了“少花钱多办事”,月船一号搭载了6台国外的载荷,超过了载荷总数(11台)的一半,以弥补自身技术的不足。

    不过卫星平台的缺陷,导致它未能完成为期2年的工作计划。2009年7月,月船一号的星体传感器发生严重故障,一度影响到定向导航。8月29日,地面突然与月船一号失去联系,多次努力均告失败,据判断,探测器的天线已停止工作。虽然NASA于2017年发现月船一号仍在月球轨道上转悠,但再也无法传回数据。

    2013年11月,印度发射了火星探测器曼加里安号,10个月后,该探测器成功进入火星轨道,使印度成为亚洲第一个、全球第四个成功进行火星探测的国家或组织。

    此次火星探测任务的预算只有7300万美元,比许多好莱坞电影都便宜得多(如《地心引力》预算约1亿美元,汤姆·克鲁斯主演的《明日边缘》预算达1.78亿美元),但其技术含量也很有限。

    首先,印度的运载火箭能力不强,其极轨卫星运载火箭的地球同步轨道运载能力只有1吨多,仅为我国长征五号火箭的十分之一。庞之浩说,受火箭运力制约,印度只能拿出“蚂蚁啃骨头的精神”,通过探测器围绕地球多次变轨,才能飞向火星。

    这种比较“原始”的方法,早已不被航天界看好,因为这会消耗探测器大量燃料,直接影响其工作寿命。事实证明,曼加里安号抵达火星后,虽然开展了一些探测,但都是简单重复前人所为,并未获取有价值的科学数据。

    此次月船二号也是如此。庞之浩说,与我国嫦娥三号、嫦娥四号落月时采用大型可变推力发动机不同,印度不具备这种技术能力,因而使用多台发动机并联,通过控制发动机工作数量来调整推力。同时其姿控发动机数量较少,备份也不够。探测器最终坠毁,很可能与发动机在切换时失控有关。

    庞之浩认为,印度虽然实施了一些低成本太空任务,但过于强调成本,一方面会增加风险,另一方面也很难获得有价值的科学成果。如上述工程项目,最终收获以政治意义为主,也具有一定工程意义,但科学价值极为有限。

    论节约的正确方式 钱都花在刀刃上,以创新谋最大效益

    2007年9月,日本也发射了首颗绕月探测器——月亮女神一号。与印度的“穷游”相比,日本走的是“不差钱”路线。月亮女神项目耗资约4亿美元,当时被日本称为“美国阿波罗计划之后规模最大、最复杂的探月计划”。

    常言道“一分钱一分货”,重金打造的月亮女神一号技术十分复杂。庞之浩介绍,其由1个主探测器和2个子探测器组成,搭载了15种精密仪器,有些仪器的探测精度能达到以往同类设备的10倍甚至100倍。这使它能以前所未有的精度对月球进行全面观测,获得了大量全新而且很有价值的探测数据。

    可是,搞航天一定得这么烧钱吗?其实低成本航天活动的成功案例并非没有,我国嫦娥一号任务就是其中一个。

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