印度探月野心再起！采樣返回計(jì)劃曝光，背后難題卻讓專家直搖頭？

2026年月球與行星科學(xué)大會(huì)期間，印度展示月船四號(hào)采樣返回任務(wù)，列出了4個(gè)著陸點(diǎn)，與此前的方案相比有所差異。印度稱將取回大約3千克樣品返回地球。

無(wú)論是3千克這個(gè)目標(biāo)，還是著陸地點(diǎn)的變化，都說(shuō)明印度對(duì)于月球采樣返回這件事有多大的風(fēng)險(xiǎn)，心里是沒(méi)有數(shù)的。雖然印度實(shí)現(xiàn)了月船3號(hào)的軟著陸，但無(wú)論怎么說(shuō)也有一定的偶然性。而且與這次軟著陸成功是在歐美航天測(cè)控系統(tǒng)的支撐下完成的。至于說(shuō)美國(guó)的深空網(wǎng)加上歐洲航天局的測(cè)控網(wǎng)，能不能夠幫助印度完成月球采樣返回，是一件很難打保票的事情。

無(wú)論美國(guó)還是歐洲，都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)過(guò)無(wú)人的月球軟著陸和采樣返回。美國(guó)至少實(shí)現(xiàn)過(guò)載人登月和返回，實(shí)現(xiàn)過(guò)無(wú)人落月。歐洲甚至連無(wú)人落月都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)過(guò)。所以無(wú)人的落月和采樣返回需要哪些關(guān)鍵技術(shù)，無(wú)論歐美心里都沒(méi)有底。中國(guó)當(dāng)然擁有全套的關(guān)鍵技術(shù)，但是絕不可能無(wú)償提供給印度。所以，人們就看到印度制定了這么一個(gè)不知天高地厚的飛行計(jì)劃。

首先討論一下采樣數(shù)量。無(wú)人采樣返回需要發(fā)射一個(gè)組合體，在月球軌道上分離。返回艙和服務(wù)艙保持在月球軌道上。著陸器和上升器向月球下降。抵達(dá)月球表面之后，著陸器伸出采樣機(jī)械臂，采集樣品之后裝進(jìn)上升器。上升器起飛前往月球軌道，找到返回器和著陸艙，與它對(duì)接之后，把樣品送進(jìn)返回艙。服務(wù)艙推動(dòng)著返回艙進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，向地球返航。進(jìn)入地球軌道之后兩器分離，返回艙單獨(dú)進(jìn)入大氣層，展開(kāi)降落傘著陸。

上述所有這些設(shè)備都要依靠火箭送入地球軌道之后，再設(shè)法向月球轉(zhuǎn)移。可見(jiàn)對(duì)于火箭運(yùn)力的要求是非常高的。之所以如此艱難，涉及到幾段路程上的燃料消耗。首先是奔月軌道，然后是月球捕獲，再之后是月球著陸。采樣完成之后要從月面起飛，兩個(gè)航天器的對(duì)接過(guò)程需要付出速度增量，然后要脫離月球軌道向地球返航，在接近地球的時(shí)候又要進(jìn)行減速。所有這些過(guò)程都要消耗或多或少的燃料，特別是月球捕獲和地球捕獲，需要靠火箭反推把第二宇宙速度降低成第一宇宙速度。唯一能節(jié)省燃料的部分是地球大氣層再入，可以靠大氣阻力替代火箭反推。所有這些燃料都要靠火箭送進(jìn)太空，再逐步消耗。中國(guó)動(dòng)用了長(zhǎng)征5號(hào)這種重型火箭，進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，也只不過(guò)能帶回不超過(guò)兩千克樣品。

印度現(xiàn)在只擁有LVM3這么一種大型火箭，它的運(yùn)載能力和長(zhǎng)征5號(hào)相比，有著很大的差距。長(zhǎng)征五號(hào)的運(yùn)載能力約為L(zhǎng)VM3的3倍，屬于重型火箭，而 LVM3 僅相當(dāng)于中國(guó)上一代長(zhǎng)征三號(hào)乙的水平。用它來(lái)發(fā)射一個(gè)能落月的飛行器已經(jīng)是極限，想要發(fā)射一種能夠從月面采樣返回的探測(cè)器，基本上是絕不可能的。所以印度方面提出，要進(jìn)行兩次發(fā)射，在地球軌道對(duì)接后形成一個(gè)總重9.2噸的組合體飛往月球，稱得上是不惜代價(jià)了。

印度一直想推動(dòng)LVM3火箭的運(yùn)載能力升級(jí)，主要方法是研制自己的低溫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，但是這項(xiàng)努力至今沒(méi)有取得成功。所以印度方面已經(jīng)在在考慮引進(jìn)俄羅斯制造的RD191發(fā)動(dòng)機(jī)了。但是發(fā)動(dòng)機(jī)的更換，往往意味著火箭的基本設(shè)計(jì)要推翻重來(lái)。這絕不是朝夕之間能夠?qū)崿F(xiàn)的。以印度的工程能力，恐怕要3~5年的時(shí)間才能看見(jiàn)曙光。

第二個(gè)問(wèn)題就是著陸地點(diǎn)的選擇。采樣返回和單純著陸有很大的區(qū)別。印度月船三號(hào)的軟著陸成功是個(gè)相當(dāng)值得稱贊的成就，但采樣就不同了，需要降落在具有一定探索和開(kāi)采價(jià)值的地點(diǎn)。目前國(guó)際月球采樣著陸的重點(diǎn)是南極潛在的含水區(qū)。這里就存在著一個(gè)很大的矛盾。

在陽(yáng)光能夠照射到的地方，就算有水也早就揮發(fā)掉了。可能有水的是永久陰影區(qū)。但是這些區(qū)域因?yàn)槿狈庹斩荒苓M(jìn)行充分的勘探，人們并不知道是否存在可以著陸的地形。因此中國(guó)嫦娥七號(hào)探測(cè)器的方案是，降落在有光照地區(qū)，然后派遣飛躍器飛過(guò)永久陰影的隕石坑，設(shè)法尋找水資源。

總體來(lái)說(shuō)，印度航天在自己現(xiàn)有的能力范圍內(nèi)，已經(jīng)做得不錯(cuò)了。但是要想進(jìn)一步突破。就必須提高核心能力，主要是火箭運(yùn)力和全球測(cè)控能力，以及外星機(jī)動(dòng)式探索手段。這都需要強(qiáng)大投入與真正的突破，不是小聰明或者華麗PPT可以替代的。