日本月球探測器為什么“沒完全成功”？

來源：環球時報

【環球時報記者 樊巍 環球時報特約記者 王輝】日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）開發的SLIM小型探測器20日在月球表面著陸，實現日本登月零的突破。日媒稱日本成為繼蘇聯、美國、中國、印度之后第5個實現登月的國家。不過，著陸后太陽能電池無法發電，此次探月任務很可能提前結束。日方宣稱本次任務“剛好及格”。此前俄羅斯、印度、美國也分別在探月過程中出現故障。落月難在哪里，為何航天大國這么重視對月球的探測？

SLIM小型月球探測器

已實現“最低限度成功”？

JAXA表示，雖然目前能接收SLIM的通信信號，SLIM也能接收地面的指令并執行，但SLIM的蓄電池電量有限，預計只能工作幾小時，JAXA團隊正在分析數據，以尋找太陽能電池板的故障原因。JAXA專家在記者會上表示，項目團隊目前能做的就是努力將已經獲取和存儲的數據傳回地球，從而使此次探測任務的科學回報最大化。

JAXA的另一名官員表示，太陽能電池板并未在著陸過程中受損，故障可能是由于探測器沒有指向正確的對日方向造成的。項目團隊表示，蓄電池供電結束并不意味著任務結束，他們寄希望于SLIM能在某個時刻“蘇醒”，假設SLIM降落在非預定地點，太陽能電池板與太陽之間的角度隨著時間推移，有可能會調整到一個適合角度，這樣就有可能產生逆轉困境的、足夠的電量，當然這還取決于SLIM能否熬過寒冷的月夜。但有地面人員表示，這種方式并不確定，因為隨著SLIM電量耗盡，無法正常運行，太陽能電池板就有可能會因月球白天的高溫損壞。

盡管希望渺茫，但JAXA認為，此次任務已經達到了“最低限度成功”的標準，因為此次任務的目的是在預定目標地點誤差100米以內的地方實現“精準著陸”。當被問及對SLIM的登月行動可以打幾分時，平日里以發表“嚴厲評論”而聞名的JAXA宇宙科學研究所所長國中均表示，此次任務可以說獲得了60分，勉強通過測試。

日本《讀賣新聞》21日在社論中稱，SLIM的特點是體積小、重量輕，并是世界第一個展示“精準著陸”的探測器。這一點意義重大。今后，通過“精準著陸”有可能從“在能夠著陸的地方著陸”變為“在想要著陸的地方著陸”。然而，此次SLIM采用新方法著陸并不完全成功，有些地方讓人難以釋懷。

國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光1月21日在接受《環球時報》記者采訪時表示，日本的SLIM是否成功實現了軟著陸，這一說法還有待觀察。因為現在雖然SLIM降落在月面，并與地面取得聯系，但尚不清楚所出現的太陽能電池板的故障是否是著陸過程中造成的，如果因為軟著陸的沖擊造成探測器上部分器件無法正常工作，也很難判定SLIM成功實現軟著陸。

此外，楊宇光認為，SLIM特殊的著陸方式也有可能導致太陽能電池板故障。“SLIM的設計比較‘奇怪’，其著陸過程不是此前各種探測器正常的著陸方式，而是用火箭發動機減速，再主動傾倒呈現‘躺平’狀，假使在這個過程中，太陽能電池板朝向了不合適的方向，這都不能算作軟著陸完全成功，一切都要等到一個月晝后，待月日處于一個合適的相對位置時，再看SLIM能否實現充電。”楊宇光稱。

登月為何這么難

日本此次稱不上完全成功的登月任務，再次凸顯登月難的現實。以去年為例，雖然多個國家的航天機構都開展登月任務，但多以失敗告終，部分取得歷史性突破首次登月的國家，后續也遭遇探測器故障等問題。

2023年4月，世界首個民間企業挑戰登陸月球，日本私人航天公司Ispace的“月兔R”月球著陸器試圖在月球表面軟著陸時墜毀。2023年8月，俄羅斯的“月球25”號探測器計劃在月球南極的博古斯拉夫斯基隕石坑附近軟著陸時出現異常。隨后，俄國家航天集團發布消息說，根據初步分析，探測器偏離預定軌道，撞上月表后失聯。同樣是在8月，印度的月球探測器“月船3號”在月球南極附近著陸，印度成為繼蘇聯、美國及中國后第四個實現月球軟著陸的國家。然而，在進入休眠狀態后，“月船3號”未能被喚醒。

而在本月，承載著美國五十多年來首次登月愿景的“游隼”月球著陸器，在發射升空不到24小時后，因故障導致推進劑出現“嚴重泄漏”宣告任務失敗，并于美國東部時間1月18日在南太平洋水域上空重返地球大氣層時燒毀。

世界航天技術不斷發展，為何探月難度依舊很大？對此，楊宇光認為，但凡要實現軟著陸的月球探測器，都有一個共同點，就是推進劑的重量在探測器總重量中占比很大。這是因為在實現軟著陸過程中，幾乎每一個步驟都要精準精確，需要推進系統深度參與，燃料需求很大。

“無論是飛往月球過程中的中途軌道修正，還是只有一次機會的近月制動，以及后續的降軌調相和減速著陸，這些過程都需要十分精確。當探測器從繞月軌道軟著陸到月面時，相當于從每小時五六千公里的速度減到零，任何控制上的細微誤差，都可能導致墜毀。從以上這些過程可以看出，整個落月任務實施過程難度很大。”楊宇光稱。

為何航天大國接連探月

截至目前，人類探月的成功率在50%左右，雖然總體成功率不高，但全球各大懷有太空雄心的國家都爭相嘗試。月球究竟有何種“魔力”？楊宇光表示，從上世紀90年代開始的第二輪探月高潮，是以實際的科學研究價值和工程價值為主要驅動力，各國更注重科研實效，這一輪的最大發現就是在月球發現了以冰的形式存在的水，這對未來的月球開發非常有利，各方充滿探月熱情是因為能看到科學和工程層面回報的可能性。

此外，從掌握工程技術的角度而言，月球作為距離地球最近的自然天體，登陸月球是未來登陸火星以及走向深空躲不過的技術門檻。“如果連月球都登不上去，就不要奢談登陸火星或其他深空計劃，所以無論從科學價值、開發利用價值以及技術層面而言，探月的價值都非常高。”楊宇光稱。

公開報道顯示，在2024年一系列國外月球探測器有探月計劃。今年全球探月任務的重中之重無疑是計劃于上半年實施發射的中國嫦娥六號任務。據了解，嫦娥六號任務將突破月球逆行軌道設計與控制、月背智能采樣和月背起飛上升等關鍵技術，實施人類首次月球背面自動采樣返回，同時開展著陸區科學探測和國際合作。