那么在這23天里，“月船2號”在忙什么呢？答案是在地球附近轉(zhuǎn)圈圈。

從火箭發(fā)射時最初進(jìn)入的軌道到地月轉(zhuǎn)移軌道，既可以一次完成，又可以分成幾次完成。例如，在我國的嫦娥工程實(shí)施過程中，嫦娥一號發(fā)射時首先由火箭送入了200km x 51000km的橢圓軌道，周期為15.81小時，之后再分別實(shí)施機(jī)動，通過周期為16小時、24小時、48小時的三條軌道過渡，最終進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。從嫦娥二號任務(wù)開始，我國掌握了直接地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射和飛行技術(shù)，嫦娥探測器與火箭分離后滑行道合適位置，一次開機(jī)就可以直接踏上奔月之旅，無需再經(jīng)三條軌道慢慢調(diào)整，將從地球到月球的時間從12天縮短到5天。這個提升背后，是我國航天技術(shù)人員通過工程實(shí)踐，掌握了直接奔月軌道設(shè)計和”分秒不差”的零窗口發(fā)射等關(guān)鍵技術(shù)，火箭運(yùn)載能力和入軌精度達(dá)到了直接奔月的水平。

（印度學(xué)者在AIAA于2018年1月舉辦的一次學(xué)術(shù)會議上發(fā)表的學(xué)術(shù)論文（doi:10.2514/6.2018-2178）中給出的月船2號軌道示意圖。發(fā)表論文的學(xué)者似乎還覺得月船2號在地球附近兜的圈子不夠多，又在圖中給月船2號多畫了幾條軌道）

而印度的月月船2號發(fā)射入軌后，則要經(jīng)歷多達(dá)6次的軌道調(diào)整，經(jīng)過5條軌道的過渡后才能進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。由于遠(yuǎn)地點(diǎn)的抬升需要在近地點(diǎn)進(jìn)行，且一般要通過遙測確定實(shí)際進(jìn)入的軌道和理論值間的偏差，因此衛(wèi)星在完成一次變軌后，往往要在軌道上運(yùn)行一圈或多圈才能進(jìn)行下一次變軌。隨著軌道高度的逐漸提升，每運(yùn)行一圈花費(fèi)的時間也在增加，造成了月船二號在地球附近的長時間徘徊。而經(jīng)歷如此多次的變軌，在地球附近磨蹭23天，在全世界的探月任務(wù)中都是不常見的，也許是又一個“印度創(chuàng)造”了。

（印度太空研究機(jī)構(gòu)給出的月船2號軌道數(shù)據(jù)和變軌操作時間表）

為何不能一氣呵成？

那么印度為什么要在地球附近折騰這么多天呢？筆者認(rèn)為，可能的原因有兩個：

第一是印度的軌道設(shè)計水平、飛行器測控定軌精度水平和飛行器變軌精度水平較低。經(jīng)常開車的朋友知道，如果司機(jī)駕駛技術(shù)較為嫻熟，在倒車入庫、側(cè)方停車時往往可以觀察好當(dāng)時的環(huán)境，準(zhǔn)確的選擇好停車、打輪的時機(jī)，控制好車速，準(zhǔn)確的一把完成。而如果駕駛技術(shù)捉急，則往往要不斷的修正上一次動作的偏差，反復(fù)前進(jìn)后退后才能搞定。10年前，“月船1號”就采用了類似的6次變軌才進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。而和中國的嫦娥探月每次都有技術(shù)提升所不同的是，印度人在這10年里似乎在軌道技術(shù)上毫無進(jìn)展。

第二是印度的火箭運(yùn)載能力可能存在瓶頸。發(fā)射月船2號的GSLV MkIII火箭看外觀起來氣宇軒昂，像是一個翻版的阿麗亞娜5型火箭，但實(shí)際運(yùn)載能力卻十分有限。從衡量高軌發(fā)射能力的GTO軌道運(yùn)載能力看，GSLV MKIII僅為4噸，低于我國上一代高軌運(yùn)載火箭長征3號乙的5.5噸，和阿麗亞娜5 ECA、長征5號等重型運(yùn)載火箭更不是一個級別。更令人感到不可思議的是，雖然GSLV MKIII有用的運(yùn)載能力不高，但其本身的重量卻高達(dá)六百多噸，已經(jīng)接近了阿麗亞娜5 ECA的水平，給人一種大客車的身段、中巴車的載客能力的感覺。有限的運(yùn)載能力，只將月船2號送到了170 x 45475 km高度的軌道上。而將一次變軌分成多次執(zhí)行，可能有助于降低變軌中的“重力損失”效應(yīng)影響，在一定程度上節(jié)省燃料，保證探測器有足夠的燃料完成后面的任務(wù)。

（印度GSLV MKIII型火箭，號稱印度最強(qiáng)，實(shí)際運(yùn)載能力不及長征三號乙）

GSLV MKIII火箭在動力配置上也堪稱奇特，火箭起飛時中間的芯級并不輸出動力，只靠兩側(cè)的兩個固體助推器來完成相當(dāng)于其他火箭第一級的工作。然而，固體火箭具有比沖不足的先天劣勢，其他國家在使用時一般只作為助推器，用來幫助使用液體燃料的第一級增加推力，而不會越俎代庖直接去承擔(dān)第一級的工作。此外，這種火箭中間的燃料箱看起來體積較大，外觀上讓人感覺似乎是使用液氧/液氫無毒高比沖燃料的“綠箭”，但實(shí)際上卻是使用有毒的偏二甲肼/四氧化二氮的“毒箭”。而其他國家在使用這種燃料時一般不會把火箭的外形做的如此夸張。

結(jié)語

對于需要在月球表面著陸的探測器來說，風(fēng)險最大的階段就是在月球表面附近實(shí)施軟著陸的階段。不久前以色列發(fā)射的探測器，在著陸月球過程中于距離月球表面149米處失控墜毀。而我國的嫦娥三號和嫦娥四號均能順利著陸月球，靠的是中國航天一步一個腳印的技術(shù)積累與攻關(guān)。為了落月成功，我們建立了遍布全球的深空測控網(wǎng)，地球東西半球的數(shù)個65米大型測控天線精密的監(jiān)控著嫦娥的位置與狀態(tài)、發(fā)出下一步行動的指令。至于印度的朋友們，似乎更熱衷對標(biāo)中國搞大新聞，而對自己的能力水平鮮有清楚的認(rèn)識。月船2號能否如他們所愿，讓印度稱為第四個能夠在月球上成功實(shí)現(xiàn)航天器軟著陸的國家，讓我們拭目以待一個半月后的答案。