月球初航1號起航
2008年10月22日,印度用極軌衛星運載火箭-×L發射了其首顆探月衛星——月球初航1號。10月29日,它傳回首批地球照片。11月8日,月球初航1號順利進入繞月飛行軌道。11月11日和12日又進行了2次降軌機行,順利進入100千米的最終工作軌道。11月14日晚,月球初航1號發射了一個電視大小的月球撞擊探測儀,發射后20分鐘,它撞擊南極附近地區月面。隨后,其它科學儀器將逐步開機,使探測器進入正常探測階段。
月球初航1號主要科學任務是在可見光、近紅外、低能×射線和高能×射線范圍內對月球進行高分辨率遙感觀測,制作分辨率為5米~10米高清晰的三維月球表面地形圖;對月球兩極是否存在水進行初步探索;搜集全月球表面礦物質和化學物質的有關數據;了解鎂、鋁、硅、鈣、鐵、鈦等元素,以及氡、鈾、釷等大原子量元素的分布。通過傳回月球的數字高程圖和其礦物集中地圖,對月球的形成過程和化學進化進行研究。
月球初航1號主要由太陽能電池帆板供電,月食時由鋰電池供電。其上的推進器用于軌道控制,慣性測量單元(包括加速計和陀螺儀)用于測量高度,3臺固態記錄儀用于記錄來自各有效載荷的數據。
該探月衛星裝有11臺總質量為55千克的科學探測儀器,其中5臺是印度建造的,另外6臺是其他國家研制的。印度的5臺科學探測儀器是:地形測繪立體相機、超光譜成像儀、月球激光測距儀、高能×射線譜儀、月球撞擊探測儀。

另外,印度已經距班加羅爾45千米的比亞拉魯架設了天線直徑分別為32米和18米的測控站,能以高達20千瓦的功率向月球初航1號探測器發送指令,從而使印度成為具有深空跟蹤、測控能力的少數國家之一。
在完成月球初航1號任務初期,除這2部天線外,印度空間研究組織測控網設在勒克瑙、斯里哈里科塔、班加羅爾、特里凡得瑯、布萊爾港、毛里求斯、文萊、比亞克(印尼)和熊湖(俄羅斯)的其它地面測控站,以及設在美國金石、馬里蘭州應用物理實驗室和夏威夷、巴西及俄羅斯的外國地面測控站都將為此次探測提供支持。
此次發射月球初航1號使用的是印度自行研制的極軌衛星運載火箭-XL,它是在原來的“極軌衛星運載火箭”基礎上進行了相應的改進,如把捆綁式助推器的長度由10米增加到13.5米,固體推進劑從9噸增加到12噸。其第1級加上6個捆綁式助推器一共攜帶了320噸推進劑,發射質量高達316噸,能把1304千克的月球初航1號發射到240千米/24000千米的大橢圓轉移軌道,以獲得足夠的速度。在脫離地球引力后,它靠自身動力系統,經過一系列的姿態調整后到達月球引力區。它先進入距月球表面1000千米的“捕捉軌道”,再慢慢調整到距月球表面100千米的穩定繞月運行軌道。
印度的“極軌衛星運載火箭”保持著印度成功發射率最高的紀錄,不算這次發射,截至目前,該火箭一共發射過12次,其中成功11次,失敗1次(為1993年該火箭的首次發射)。它是一種4級火箭,可將1.3噸的有效載荷送人極地軌道,把1.6噸重的有效載荷發送到近地軌道,成本為2500萬美元,即只是歐美火箭費用的一半。
亞洲探月衛星大比拼
與目前在軌運行的日本月女神1號、中國的嫦娥1號探月衛星相比,印度的月球初航1號既有相同之處,也有一些顯著的特點。其主要特點如下:

一是體積小。印度月球初航1號的星體為邊長約1.5米的立方體;日本月女神1號采用2.1米×2.1米×4.8米的箱形結構;中國嫦娥1號為一個2.22米×1.72米×2.2米的六面長方體。
二是質量輕。月球初航1號發射質量為1304千克(也有報道為1380千克),到達月球工作軌道時質量為590千克(其中有效載荷質量為80千克),在所攜帶714千克推進中,約有600千克用于將探測器送入月球軌道,任務壽命時間內需消耗約70千克推進劑;月女神1號發射質量為3000千克;嫦娥1號發射質量為2350千克。
三是造價低。月球初航1號總耗資僅為38.6億盧比(合8300萬美元),只占印度空間研究組織多年來年度預算的10%,是各國探月計劃中預算最少的;月女神1號總耗資約4億美元;嫦娥1號總耗資約15億人民幣(約合2.14億美元)。
四是壽命長。月球初航1號的設計壽命2年,而日本和中國探月衛星的設計壽命均為1年。不過,由于運行軌道低,使其探測的幅寬小,因而有些任務確實要用兩年才能完成。
五是眼神好。月球初航1號與月女神1號的運行軌道高度都是100千米,但印度的地形測繪立體相機的分辨率達到5米,而日本的地形測繪立體相機的分辨率是10米。雖然印度和日本的探月衛星在靠近月球赤道的地方分辨率比較高,但由于它們的運行軌道都比中國探月衛星低,所以在月球高緯度地區,其分辨率都比嫦娥1號的分辨率低。
六是瞳月面。月球初航1號最大的特點是其頂部裝有1個質量約為29千克的“沖擊者”月球撞擊探測儀。配備了1臺發動機的“沖擊者”在月球初航1號進入月球軌道后,能以75米/秒的速度被釋放出去撞擊月面,并在
接近月球的過程中,“沖擊者”能不斷對月球進行拍攝,這些拍攝數據有助于印度未來選擇月球車的著陸位置。另外,通過探測“沖擊者”撞擊月面時激起的月球土壤,還可獲取礦物質和水的科學數據,并演示精確著陸月表所需的技術。為印證“沖擊者”與月球的初次接觸,它還擬把印度國旗“拋上”月球,以確立其在月球的存在。
七是大合作。為了縮短研制周期,提高探測性能,印度月球初航1號的研制采用國際合作的方式進行。它載有以下6臺國外探測儀器:月球初航1號×射線譜儀、近紅外光譜儀-2、次千伏原子反射分析儀、輻射劑量監測實驗裝置、小型合成孔徑雷達、月球礦物學制圖儀。
另外,歐洲空間局還向印度提供歐洲斯瑪特1號探月衛星的運行經驗,并提供地面測控支持。作為回報,歐洲空間局成員國可迅速獲取印度月球探測的成果。
印度探月意義有多大
對于印度政府的探月計劃,印度國內褒貶不一。撰寫過印度航天發展史的作家拉杰認為,雖然印度登月時間表制定得不切實際,但發射登月探測器仍是值得慶賀的突破。對印度來說,這是重要里程碑,如果要開展宇宙探索,月球是必不可少的起點。批評者則說,印度11億人口中有8億人日均生活費不足2美元,兒童營養不良問題嚴重,探月簡直是在“浪費資源”。印度農業部官員就抨擊說,“政府整天熱衷于上馬這些好大喜功的項目……印度有那么多貧困農民,應該首先把錢投在農民身上。”
不過,印度媒體普遍認為,月球初航1號的發射具有重要意義,能進一步增強印度的國家實力。印度空間研究組織也稱這項任務可使印度的空間探測技術能力得到提升,最終會有助于建立月球基地,為以后的行星探測提供經驗。另外,增強民族自豪感也是一個因素,中國正在航天領域奮力前行,印度也不能落后,否則就會趕不上車。另外,未來幾十年內以某種方式殖民月球的可能性是不能排除的,印度必須在其中擁有自己的位置。
《印度時報》評論指出,雖然印度并不富裕,但繞月飛行將極大地提高國家的威信,顯示科學成就。印度政府前科學技術和地球科學部部長梅農也表示,探月不僅會讓年輕一代激動不已,還可極大增加民族的信心。
印度空間研究組織主席奈爾認為,對于一次太空任務來說,8300萬美元的花銷并不算高。但它帶給印度的回報,比如技術、信心、聲望以及對于未來國際合作的預期等等,都將是巨大的。它將鞏固印度在商業衛星發射領域的地位,并將給印度提供多方面的寶貴經驗,包括建設高科技宇宙飛船、改進型火箭和更先進的遠程導航技術等方面的經驗。另外,這次探測還將花費兩年的時間研究月球表面的礦產資源,其中包括可用于核聚變的氦-3,將來印度將可以宣布它對這些資源也擁有使用權。有人認為這是印度探月的一個重要目的,因為印度空間研究組織前主席拉奧公開表示,月球上可能擁有“足夠人類使用8000年的氦-3”。
有分析人士認為,探月技術完全可以用于洲際導彈的開發。目前,美國仍然是世界上處于絕對領先地位的航天大國,它向印度提供先進的探月技術,很可能對其他國家的安全利益構成重大威脅。
月球初航1號獲得成功后,印度擬于2011年~2012年用印度“地球靜止衛星運載火箭”發射攜帶輪式月球車的月球初航2號著陸器。印度空間研究組織已就月球初航2號探測任務的分工問題開始與俄羅斯聯邦航天局對話。印度空間研究組織主席奈爾說,月球初航2號的方案論證工作已就緒,總體配置已敲定,但科學實驗設備還未最終確定,可能要用6個月時間來完成。他說:“著陸器將由俄方提供。漫游車將由雙方聯合研制。多臺科學儀器(有效載荷)將由印度提供。”與月球初航1號只進行繞月探測不同,月球初航2號不僅將有一個繞月探測器,更重要的是還將把著陸器和漫游車送上月面。印度希望月球初航2號能夠采用軟著陸。其中“月球漫游者”月球車將在月球表面搜集月巖和土壤標本,進行化學分析。此外,印度還計劃在2013年發射質量500千克的火星探測器,上面配有高分辨率遙感器,預計整個探測過程將持續6個月~8個月,耗資30億盧比(約合6700萬美元)。2014年發射質量3噸、可載2人的載人航天器,為此,俄羅斯與印度計劃改裝“聯盟”系列宇宙飛船。印度還打算在2020年~2025年將航天員送上月球。印度的整個載人航天計劃預計將耗資25億~30億美元,最終目標就是要趕在中國之前登上月球,以表明印度的航天技術超越了中國。
月球初航1號項目總指揮安納杜拉伊曾公開表示:“繞月項目比中國落后了一步,登月工程就要搶先中國兩步!”月球初航1號測評專家組負責人班德萊教授說:“對印度來說,月球只是一塊墊腳石,我們的下一站是進行行星研究。”印度空間研究組織主席奈爾稱“我們在載人航天技術方面確實遠遠落后于中國,不過,如果有足夠的資金和政府支持,我們能輕松地趕上。”