7月14日，美國東部時間凌晨 5 點剛過，印度將啟動其最新的歷史性登月嘗試。
該航天器被稱為 Chandrayaan-3，包括著陸器 Vikram（以印度太空計劃之父 Vikram Sarabhai 的名字命名）和漫遊車 Pragyan（梵語中的“智慧”）。 印度首次月球著陸任務 Chandrayaan-2 在 2019 年以令人心碎的結局告終，當時該任務的著陸器在最後下降階段墜毀。 然而，Chandrayaan-2 並非完全失敗，因為它確實部署了印度的第二個繞月飛行器，該飛行器繼續為月球科學以及未來的探測計劃提供有價值的資料。
如果成功，這次新任務將使印度成為歷史上第四個實現月球著陸的國家，前三個國家是美國、前蘇聯和中國。
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從失敗中走向成功
Chandrayaan-3 的 Vikram 著陸器重達 1,752 公斤，大約相當於一輛小型汽車，比其前身重約 280 公斤。 大部分額外重量與印度空間研究組織 (ISRO) 在 2019 年令人失望的墜毀著陸後內建的額外預防措施有關。 Vikram 不僅攜帶了更多燃料，以便更好地保持其預定的月球表面軌跡，而且還擁有更多的冗餘和保障措施，以便這次能夠平穩著陸。 這些措施包括加強支腿以吸收著陸的機械衝擊，以及用於增強導航測量的新速度感測器，以及各種軟體改進以適應潛在的感測器故障。 所有這些，再加上大量的地面測試，讓 ISRO 官員相信，這次他們將成功著陸。
ISRO 主席 S. Somanath 在 7 月 6 日的新聞釋出會上表示：“ISRO 這次沒有選擇基於成功的設計，而是選擇了基於失敗的設計。” 也就是說，對於 Chandrayaan-3，ISRO 專注於可能發生哪些故障以及如何預防這些故障。 Somanath 說：“我們研究了感測器故障、發動機故障、演算法故障、計算故障。”
Chandrayaan-3 的軌道飛行器、著陸器和漫遊車的總質量為 3,900 公斤，剛好在任務進入太空的運載火箭 GSLV Mk III（印度最強大的火箭）的運載能力限制之內。 在部署到高度橢圓的地球軌道後，Chandrayaan-3 軌道飛行器將推動Vikram 進入月球及其周圍軌道，然後逐漸將其機動到月球表面上方 100 公里的圓形極地軌道。
如果發射和最初前往地球天然衛星的旅程一切順利，Vikram 將於 8 月 23 日開始自主下降，到達月球面向地球一側的預定著陸點，靠近月球南極。
月球探測的高緯度前沿
Chandrayaan-3 的月球著陸點位於南緯 69.37 度和東經 32.35 度，是一個地質資源豐富的區域，嵌入在一個較大的岩石高地中。 ISRO 的科學家和工程師根據來自他們的 Chandrayaan-2 軌道飛行器和 NASA 月球勘測軌道飛行器的高解析度照片和資料選擇了它。
艾哈邁達巴德物理研究實驗室 (PRL) 主任 Anil Bhardwaj 說：“這是首次對高緯度近極地區進行地表探測，這是以前從未[在]原位測量過的。”他也是該國多項行星任務的科學家。
成功著陸後，Chandrayaan-3 對月球表面的探測將透過坡道部署 26 公斤的 Pragyan 漫遊車而正式開始。 這輛六輪太陽能漫遊車將依靠 Vikram 著陸器來維持與地球的通訊，因為它將在著陸區域周圍行駛 14 個地球日，或者大約一個月球白天。
Pragyan 攜帶兩個光譜儀，以幫助科學家確定構成著陸區域周圍土壤和岩石的元素和礦物質。 其中之一是阿爾法粒子 X 射線光譜儀 (APXS)，這是一種小型化的 0.7 公斤儀器。 PRL 的天體物理學家、APXS 的首席研究員 Santosh Vadawale 說，APXS 被證明特別難以實現。 他解釋說：“為了讓 APXS 工作，它必須在其目標五釐米範圍內。” “經過多次設計迭代，才製造出如此輕量化的儀器，無需傳統的機械臂即可部署。” X 射線光譜儀從漫遊車前部伸出並旋轉 90 度以研究其下方的物質。 除此之外，還面臨著採購放射性鋦 244 的挑戰，鋦 244 是 APXS 的核心阿爾法粒子源，Vadawale 指出，“只能從俄羅斯獲得”。 該儀器的首席工程師、PRL 的 M. Shanmugam 補充說：“採購工作始於 2010 年，大約花了七年時間。”
Vikram 著陸器本身搭載了四個科學實驗：一個地震儀將探測月震，以提供有關月球內部結構的線索，這是在 NASA 阿波羅任務部署類似儀器的基礎上開展的工作。 另一個實驗將首次探測由太陽不斷流出的帶電粒子在月球表面產生的等離子體。 還有一個 NASA 貢獻的反射器，它是阿波羅宇航員留在月球上的反射器的升級版本。 地球科學家可以從這些裝置上反射雷射脈衝，以便更好地理解地球-月球系統的引力相互作用以及月球內部。
第四個實驗是一個熱探針，Vikram 將嘗試將其插入月球表面以下約 10 釐米處，以提供整個月球日期的原始土壤溫度測量值。 PRL 行星科學家 K. Durga Prasad 是實驗負責人之一，他說：“這是有史以來首次對月球近地表進行原位熱剖面分析。 它將準確地告訴我們太陽的熱量是如何從表面向下傳播的。” 探針尖端上方的加熱器將加熱土壤，以幫助確定其導熱率，以及密度和其他物理特性，這對於未來先進的月球探測至關重要。 Durga 說：“溫度決定了月球上水的存在、穩定性和流動性。” “該實驗將告訴我們此類資源的穩定區域。 未來的研究甚至月球土壤的開採作業都將受益於這些資料。”
新的“奔月熱潮”
Chandrayaan-3 融入了向月球，特別是向月球南極傳送硬體的全球熱潮。 即將到來的美國阿爾忒彌斯載人任務、中國的嫦娥機器人探測器以及大多數其他政府和私人努力都計劃探索月球南極，那裡蘊藏著寶貴的水冰和其他資源，這些資源可能對任何持續的人類月球存在至關重要。 然而，到達月球表面仍然存在風險。 最近四次著陸嘗試中有三次（包括 Chandrayaan-2）都失敗了。 印度希望透過 Chandrayaan-3 取得成功的第二次嘗試將有助於保持奔月的勢頭。
外太空政策研究員、開放月球基金會高階顧問 Jessy Kate Schingler 說：“印度在首次嘗試後不久就再次嘗試解決登月這一難題，這是一項值得讚賞的投資，全世界都將從中受益。”
事實上，印度對月球的投資還在持續增長。 對於 Chandrayaan 計劃，ISRO開發了自己的模擬月球土壤設施，以進行硬體測試，為更多的月球活動做準備。 對於計劃在本十年末之前發射的下一個探月任務，印度正在與日本合作，讓月球極地探測 (LUPEX) 漫遊車直接研究月球南極的水冰沉積物。 Bhardwaj 說：“LUPEX 將幫助我們瞭解其探測到的極地表面前幾釐米範圍內可獲得的水冰的分佈、性質和數量。”
儘管印度的大部分太空計劃都自豪地是本土的，但其雄心勃勃的願望（包括最早於明年開展載人軌道任務的計劃）使得國際合作非常值得。 這有助於解釋該國於 6 月 21 日同意加入阿爾忒彌斯協議的原因，阿爾忒彌斯協議是由美國主導的月球治理框架，旨在和平管理來自越來越多的全球任務的月球活動。 由於日本也是阿爾忒彌斯協議的簽署國，因此聯合 LUPEX 任務很可能為未來的阿爾忒彌斯載人任務提供一些關鍵的使能資料。
Dua Associates 律師事務所的 Ranjana Kaul 說：“該協議是對簽署國基於渴望實施《外層空間條約》條款並側重於阿爾忒彌斯計劃的互利太空探索活動的非約束性政治諒解。 作為簽署國，印度可以透過更好地與美國和其他簽署國合作來加速其探月計劃。” Ranjana Kaul 專門研究國際空間法和政策，並且是國際空間法研究所的董事會成員。
但有一個問題。 ISRO 有抱負的即將到來的空間科學任務一直面臨著因預算短缺和優先事項被掩蓋而導致的延遲。 雖然印度在 4 月釋出的新太空政策確實鼓勵 ISRO“開展……原位資源利用[和]天體勘探”，但未能增加此類科學和技術產出將意味著該國將無法充分利用該協議來幫助塑造我們在月球上的未來。
Schingler 補充說：“該協議可能預示著印度將加大對月球和太空探索的投資。” “然而，實際的結果將至少部分決定[印度]在太空政策事務中可以發揮多大的作用。”
有一點是明確的。 ISRO 的 Chandrayaan-3 月球著陸器的成功對於鞏固印度在月球探測和治理中的長期作用至關重要。